Hady opustili končatiny, aby sa prispôsobili horúčavskému spôsobu života

Hady opustili končatiny, aby sa prispôsobili horúčavskému životnému štýlu

Obr. 1. hore – umiestnenie kostí vnútorného ucha v lebke hada (zobrazené oranžový). Nižšie – vzorky štruktúr vnútorného ucha v hady (zľava dopravaa) životný štýl vody, pôdy a buriny; Predsieň – prahová hodnota. Obrázok z diskutovaného článku vPokroky v oblasti vedy

Pôvod hadíc nie je úplne vyriešená otázka. Niektorí vedci sa domnievajú, že hady stratili údy, aby viedli výkopový život, zatiaľ čo iní veria, že hady sa prispôsobili životu vo vodnom prostredí. V prospech prvého hľadiska, nový argument. Výskumníci ukázali, že vnútorné ucho hada, ktorý žil pred 90 miliónmi rokov, je podobný vnútornému uchu moderných hadov, ktoré vedú k výkopovému spôsobu života a nie sú suchozemské ani vodné. Špeciálna konštrukcia vnútorného ucha kopáckych hadov im pomáha lepšie pocítiť nízkofrekvenčné vibrácie pôdy.

Hadi ostávajú na pozadí iných stavovcov s úplným (alebo takmer úplným) nedostatkom končatín. Vedci už dlho tvrdia, aké faktory viedli k vzniku zvierat s takým neobvyklým tvarom tela. Žiada dve verzie. Prvým je, že hady stratili údy, snažia sa stať sa ako červami, aby sa prispôsobili životu v pôde.Druhým je to, že hady sledovali cestu úhorov a iných podobných rýb s podlhovastým telom prispôsobeným na plávanie. Dobre zachovaná skelet starého predstaviteľa tejto skupiny by pomohol porozumieť pôvodu hada: pomerom dĺžky chvosta a časti trupu chrbtice je možné určiť, v ktorom habitat sa had hada prispôsobil. Ale bohužiaľ staroveké kostry len veľmi zriedka čakajú, že paleontológovia budú neporušené. Preto je zaujímavé, že autori nedávneho článku v časopise veda našiel geniálny spôsob, ako predpovedať biotop hady aj zo zle zachovaných pozostatkov.

Vedci venovali pozornosť štruktúre vnútorného ucha hadov. Tento zložitý orgán pomáha zvieraťu orientovať sa vo vesmíre, reagovať nielen na počúvanie, ale aj na pocit rovnováhy. Bolo logické predpokladať, že v závislosti od habitatu hada sa štruktúra vnútorného ucha môže meniť. Použitím röntgenovej tomografie, vedci prehľadali štruktúru vnútorného ucha 34 moderných a fosílnych hadov.

Ukázalo sa, že hady žijúce v pôde majú výrazné znaky štruktúry vnútorného ucha, ktoré ich odlišujú od vodných hadov a pozemných životných hadov (obrázok 1).Vyrážajúce sa hady mali obzvlášť veľký vestibul, časť vnútorného ucha, kde sa otvorí orgán sluchu (cochlea) a orgán rovnováhy pozostávajúci z polkruhových tubulov. Vestibul vnútorného ucha hnedých hadov bol takmer sférický a obsadil celý objem, ktorý bol obmedzený polkruhovými kanálkami. Zaujímavé je, že hady, ktoré zvyčajne vedú pozemský spôsob života, ale môžu byť pochované v zemi, ak sú narušené, prah sa takisto rozšíril, ale stále nie je taký veľký ako prah trvalých obyvateľov pôdy. Vedci naznačujú, že veľký vestibul vnútorného ucha pomáha hadom naladiť sa na vnímanie nízkofrekvenčných vibrácií pôdy.

Zariadenie vnútorného ucha hadov vedúce k pozemnému spôsobu života a hadom obyvateľom vodného prostredia bolo dosť podobné, ale stále starostlivá analýza trojrozmerných súradníc umožnila rozlíšiť orgány zástupcov týchto dvoch skupín. Podľa štruktúr vnútorného ucha boli hady rozdelené do skupín v závislosti od habitatu a nie na ich fylogenetickú príslušnosť alebo napríklad na veľkosť tela. Ukazuje sa, že aj keď vieme iba štruktúru vnútorného ucha hada, je stále možné predvídať, s akou pravdepodobnosťou je prostredie, v ktorom zviera žilo.

Vzhľadom na tieto výsledky sa vedci rozhodli určiť prostredie hada kostí vnútorného ucha. Dinilysia patagonicažijúcich v hornom kriede asi pred 90 miliónmi rokov (pozri H. Zaher a C. Scanferla, 2012. Lebka hada horca Dinilysia patagonica Smith-Woodward, 1901, a jeho fylogenetická pozícia bola opätovne preskúmaná). Bol nájdený v Argentíne a prvýkrát opísaný v roku 1901 (A. Woodward, 1901. Na niektorých vyhynutých plazoch z Patagónie, rodov Miolania, Dinilysiaa Genyodectes) a stále neexistuje konsenzus o jeho presnom mieste v klasifikácii – je to však už zrejmé Dinilysia patagonica bol niekde na základni fylogenetického stromu moderných hadov. Celá kostra sa nezachovala, ale kosti vnútorného ucha sa nachádzali v dobrom stave (obrázok 2), takže ich vedci dokázali naskenovať a porovnať so štruktúrami vnútorného ucha hadov známych biotopov. Ukázalo sa, že vnútorné ucho Dinilysia patagonica jednoznačne zaradené do tej istej skupiny ako orgány kopania hadov. Vedci dokonca presne odhadli pravdepodobnosť, s akou ich model predpovedal spôsob života tohto starého hada – 93,4%. Dinilysia patagonica v súčasnosti ho možno považovať za najväčšieho húfovitého hada v histórii (jeho dĺžka je 1,8 m): predtým známi predstavitelia tejto skupiny dosahovali len 1,6 metra a moderné kopanie hadov sú kratšie ako jeden meter.

Obr. 2. Lebka Dinilysia Patagonica z Argentínskeho múzea prírodných vied (Museo Argentino de Ciencias Naturales), ktorý bol použitý na vytvorenie 3D modelu vnútorného ucha. , B, C, D a E – pohľad zhora, dole, vpravo, vľavo a späť. Foto od H. Zahera a C. Scanferla, 2012. Lebka hada horného kriedy Dinilysia patagonica Smith-Woodward, 1901, a jeho fylogenetická pozícia

Pre tých, ktorí to pochybujú Dinilysia patagonica patrili k predkom moderným hadom a nie k sesterskej vetve, vedci sa rozhodli oddelene budovať modely vnútorného predka moderných hadov. Ak to urobia, výskumníci kombinovali postavené modely vnútorného ucha, vzhľadom na miesto každého hada v súčasnej akceptovanej klasifikácii. Čím ďalej je had od posledného spoločného predka hada, tým menší je príspevok vnútorného ucha k vnútornému uchu spoločného predku. Mierne meniace kombinácie parametrov, vedci vytvorili dva možné modely vnútorného ucha posledného spoločného predka moderných hadov. Pri posudzovaní postavených modelov toto hypotetické zviera viedlo aj výkopový životný štýl.

zdroj: Hongyu Yi a Mark Norell. Hľuzovitý pôvod moderných hadov // Pokroky v oblasti vedy, 2015. V. 1. č. 10. P. e1500743. DOI: 10.1126 / sciadv.1500743.

Pozri tiež:
Meghan Rosen. Hady sa vyvíjali z burrowing predkov, nové údaje naznačujú // ScienceNews, 27. novembra 2015.

Julia Kondratenko


Like this post? Please share to your friends:
Pridaj komentár

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: