Studo ekzamenas kiel mamulaj spinoj ŝanĝiĝis dum evolucio
Preskaŭ ĉiu bazlerneja studento povas tuŝeti la trajtojn, kiuj igas mamulojn specialaj: Ili estas varmsangaj, havas felon aŭ hararon, kaj preskaŭ ĉiuj naskiĝas vivaj. Nova studo sugestas, ke mamuloj estas unikaj en unu plia maniero - la konsisto de siaj spinoj (kiel iliaj spinoj ŝanĝiĝis).
Gvidite fare de Lektoro de Organisma kaj Evolua Biologio kaj kuratoro de vertebrulpaleontologio Stephanie Pierce kaj postdoktoriĝa esploristo Katrina Jones, la studo defias la nocion ke specialiĝo en mamulaj spinoj devenas de la plej fruaj terbestoj. La esploro estas priskribita en septembro papero en Scienco.
“La spino estas esence kiel serio de bidoj sur ŝnuro, kun ĉiu perlo reprezentanta ununuran oston - vertebron,” diris Pierce. “Ĉe la plej multaj kvarpiedaj bestoj, kiel lacertoj, la vertebroj ĉiuj aspektas kaj funkcias same. Sed mamulaj spinoj estas malsamaj. La malsamaj sekcioj aŭ regionoj de la spino - kiel la kolo, torako, kaj malsupra dorso - alprenu tre malsamajn formojn. Ili funkcias aparte kaj do povas adaptiĝi al malsamaj vivmanieroj, kiel kuri, flugante, fosi, kaj grimpado.”
Por kompreni kiel tiuj specialigitaj regionoj fariĝis, Pierce kaj Jones decidis retrorigardi la fosiliindikojn.
"Ne ekzistas bestoj vivantaj hodiaŭ, kiuj povas registri la transiron de 'reptila' prapatro al mamulo," diris Jones., la ĉefa aŭtoro de la studo. "Por fari tion ni devas plonĝi en la fosiliajn registrojn kaj rigardi la formortintajn antaŭulojn de mamuloj., la nemamulaj sinapsidoj."
Sed studi fosiliojn ne estas facila.
Rekonstruo de Edaphosaurus, primitiva mamula prapatro. La spino havas nekredeble longajn dornojn, formante velon laŭ sia dorso.
Stephanie E. Pierce/Harvard Muzeo de Kompara Zoologio
"La fosilioj malabundas kaj trovi formortintajn bestojn kun ĉiuj pli ol 25 vertebroj en loko estas nekredeble., nekredeble malofta,” Jones klarigis. Por trakti ĉi tiun problemon, la esploristoj kombis muzeajn kolektojn el la tuta mondo por studi la plej perfekte konservitajn fosiliojn el iuj 320 antaŭ milionoj da jaroj.
Pierce kaj Jones, kune kun kunaŭtoro Ken Angielczyk de la Kampa Muzeo de Ĉikago, ekzamenis dekojn da fosiliaj spinoj, same kiel pli ol 1,000 vertebroj de vivantaj bestoj, inkluzive de musoj, aligatoroj, lacertoj, kaj amfibioj.
La celo estis testi ĉu mamulaj mjelregionoj estis tiel antikvaj kiel antaŭe pensis, aŭ se mamuloj farus ion unikan.
“Se vertebraj regionoj restus senŝanĝaj tra evoluo, kiel hipotezite, ni atendus vidi la samajn regionojn en la nemamulaj sinapsidoj kiujn ni vidas ĉe mamuloj hodiaŭ,” diris Pierce.
La evidenteco sugestas, ke tio ne estas la kazo. Kiam la esploristoj komparis la pozicion kaj formon de la vertebroj, ili trovis ion surprizan — la spino akiris regionojn dum mamula evoluo.
"La plej fruaj nemamulaj sinapsidoj havis malpli da regionoj ol vivantaj mamuloj." Jones klarigis.
Ĉirkaŭ 250 antaŭ milionoj da jaroj, nova regiono evoluis en proksima proksimeco al la ŝultroj kaj antaŭaj kruroj, ĉar dramecaj ŝanĝoj komencis aperi en la antaŭmembroj de bestoj konataj kiel nemamulaj terapiidoj. Tiuj samtempaj ŝanĝoj, Pierce kaj Jones kredas, verŝajne okazis lige kun ŝanĝoj en kiel estaĵoj piediris kaj kuris.
"Ŝajnas esti ia interparolado dum evoluo inter la histoj kiuj formas la vertebrojn kaj la skapolon.,” Pierce diris. "Ni hipotezas, ke ĉi tiu interago rezultigis la aldonon de regiono proksime de la ŝultro dum la antaŭmembroj de niaj prapatroj evoluis por preni novajn formojn kaj funkciojn."
Poste, regiono aperis en la prapatro de modernaj mamuloj proksime de la pelvo.
“Ĝi estas ĉi tiu lasta regiono, la senrinda lumba regiono, kiu ŝajnas adaptiĝi plej al malsamaj medioj,” aldonis Pierce. Tiu fina paŝo en konstruado de la mamula spino povas esti ligita al ŝanĝoj en Hox genoj, la genetika skizo por aranĝado de spinaj regionoj frue en evoluo.
"Kion mi opinias ekscita ĉi tie estas, ke ni povis fari ligojn inter ŝanĝoj al la skeletoj de formortintaj bestoj kaj ideoj de moderna evoluo kaj genetiko.,” diris Jones. "Ĉi tiu kombinita aliro helpas nin kompreni, kio igas mamulon mamulo."
“Mamuloj troviĝas sur kontinentoj kaj en oceanoj ĉirkaŭ la mondo,” diris Dena Smith, programdirektoro en la Divido de Tersciencoj de la Nacia Scienca Fondaĵo, kiu financis la esploradon. “Rigardante en la antikvan pasintecon, frua ŝanĝo en la mjeloj de mamuloj estis grava unua paŝo en ilia evoluo. Ŝanĝoj en la spino laŭlonge de la tempo permesis al mamuloj evolui en la miriadon de specioj, kiujn ni hodiaŭ konas."
Ĉi tiu esplorado estis subtenata per financado de la Nacia Scienca Fondaĵo kaj AAA Postdoktora Kunularo.
Fonto:
news.harvard.edu by Petro Reuell
Lasu respondon
Vi devas Ensaluti aŭ registri por aldoni novan komenton .