Utafiti unachunguza jinsi uti wa mgongo wa mamalia ulibadilika wakati wa mageuzi
Takriban mwanafunzi yeyote wa shule ya msingi anaweza kughairi sifa zinazowafanya mamalia kuwa maalum: Wana damu ya joto, kuwa na manyoya au nywele, na karibu wote huzaliwa wakiwa hai. Utafiti mpya unapendekeza mamalia ni wa kipekee kwa njia moja zaidi - muundo wa miiba yao (jinsi migongo yao ilivyobadilika).
Ikiongozwa na Profesa Mshiriki wa Biolojia ya Kihai na Mageuzi na mtunzaji wa paleontolojia ya uti wa mgongo Stephanie Pierce na mtafiti wa baada ya udaktari Katrina Jones., utafiti unapinga dhana kwamba utaalam katika uti wa mgongo wa mamalia ulianzia kwa wanyama wa kwanza wa nchi kavu. Utafiti umeelezewa mnamo Septemba karatasi katika Sayansi.
“Mgongo kimsingi ni kama msururu wa shanga kwenye uzi, huku kila shanga ikiwakilisha mfupa mmoja - vertebra,” alisema Pierce. "Katika wanyama wengi wa miguu minne, kama mijusi, vertebrae zote zinaonekana na zinafanya kazi sawa. Lakini uti wa mgongo wa mamalia ni tofauti. Sehemu au sehemu tofauti za mgongo - kama shingo, kifua, na nyuma ya chini - kuchukua maumbo tofauti sana. Wanafanya kazi tofauti na hivyo wanaweza kukabiliana na njia tofauti za maisha, kama kukimbia, kuruka, kuchimba, na kupanda.”
Ili kuelewa jinsi mikoa hiyo maalum ilikuja, Pierce na Jones waliamua kuangalia nyuma kwenye rekodi ya visukuku.
"Hakuna wanyama walio hai leo ambao wanaweza kurekodi mabadiliko kutoka kwa babu 'kama reptile' hadi mamalia" alisema Jones., mwandishi mkuu wa utafiti. "Ili kufanya hivyo ni lazima tuzame kwenye rekodi ya visukuku na kutazama watangulizi waliotoweka wa mamalia., sinapsidi zisizo za mamalia.”
Lakini kusoma visukuku si rahisi.
Ujenzi mpya wa Edaphosaurus, babu wa mamalia wa zamani. Uti wa mgongo una miiba mirefu sana, kutengeneza tanga mgongoni mwake.
Stephanie E. Pierce/Harvard Museum of Comparative Zoology
"Visukuku ni haba na kupata wanyama waliotoweka na vertebrae zote 25-plus mahali ni nzuri sana., nadra sana,” Jones alieleza. Ili kukabiliana na tatizo hili, watafiti walichanganya makusanyo ya makumbusho kutoka kote ulimwenguni ili kusoma visukuku vilivyohifadhiwa kikamilifu kutoka kwa baadhi 320 miaka milioni iliyopita.
Pierce na Jones, pamoja na mwandishi mwenza Ken Angielczyk kutoka Jumba la Makumbusho la Chicago, kuchunguza kadhaa ya miiba ya mafuta, pamoja na zaidi ya 1,000 vertebrae kutoka kwa wanyama hai, wakiwemo panya, mamba, Kwenye pwani ni mashamba ya tarot, na amfibia.
Kusudi lilikuwa kupima ikiwa maeneo ya uti wa mgongo wa mamalia yalikuwa ya zamani kama ilivyofikiriwa hapo awali, au kama mamalia walikuwa wanafanya jambo la kipekee.
"Ikiwa maeneo ya uti wa mgongo yangebaki bila kubadilika kupitia mageuzi, kama inavyodhaniwa, tungetarajia kuona maeneo yale yale katika sinepsi zisizo za mamalia ambazo tunaziona kwa mamalia leo,” alisema Pierce.
Ushahidi unaonyesha kwamba sivyo. Wakati watafiti walilinganisha nafasi na sura ya vertebrae, walipata kitu cha kushangaza - mgongo ulipata mikoa wakati wa mageuzi ya mamalia.
"Sinapsidi za mapema zaidi zisizo za mamalia zilikuwa na maeneo machache kuliko mamalia wanaoishi." Jones alieleza.
Karibu 250 miaka milioni iliyopita, kanda mpya ilibadilika kwa ukaribu wa mabega na miguu ya mbele, mabadiliko makubwa yalipoanza kuonekana katika sehemu za mbele za wanyama wanaojulikana kama matibabu yasiyo ya mamalia. Mabadiliko hayo ya wakati mmoja, Pierce na Jones wanaamini, yaelekea yalitokea pamoja na mabadiliko katika jinsi viumbe walivyotembea na kukimbia.
"Inaonekana kuwa na aina fulani ya mazungumzo wakati wa ukuaji kati ya tishu zinazounda vertebrae na blade ya bega.,” Pierce alisema. "Tunakisia kuwa mwingiliano huu ulisababisha kuongezwa kwa eneo karibu na bega kwani sehemu za mbele za mababu zetu zilibadilika kuchukua sura na kazi mpya."
Baadae, mkoa uliibuka katika babu wa mamalia wa kisasa karibu na pelvis.
“Ni mkoa huu wa mwisho, mkoa wa lumbar usio na ubavu, ambayo inaonekana kuzoea zaidi mazingira tofauti,” aliongeza Pierce. Hatua hiyo ya mwisho katika kujenga uti wa mgongo wa mamalia inaweza kuhusishwa na mabadiliko katika Hoksi jeni, mwongozo wa kijenetiki wa kuweka maeneo ya mgongo mapema katika maendeleo.
"Ninachofikiri kinasisimua hapa ni kwamba tumeweza kufanya uhusiano kati ya mabadiliko ya mifupa ya wanyama waliopotea na mawazo kutoka kwa maendeleo ya kisasa na genetics.,” Jones alisema. "Njia hii iliyojumuishwa inatusaidia kuelewa ni nini hufanya mamalia kuwa mamalia."
"Mamalia wanaweza kupatikana katika mabara na baharini kote ulimwenguni,” alisema Dena Smith, mkurugenzi wa programu katika Idara ya Sayansi ya Kitaifa ya Wakfu wa Sayansi ya Dunia, ambayo ilifadhili utafiti huo. "Kuangalia zamani za zamani, mabadiliko ya mapema katika safu ya mgongo ya mamalia ilikuwa hatua muhimu ya kwanza katika mageuzi yao. Mabadiliko katika uti wa mgongo baada ya muda yaliruhusu mamalia kukua na kuwa spishi nyingi tunazojua leo.”
Utafiti huu uliungwa mkono kwa ufadhili kutoka kwa Wakfu wa Kitaifa wa Sayansi na Ushirika wa Udaktari wa AAA.
Chanzo:
news.harvard.edu by Peter Reuell
Acha jibu
Lazima Ingia au kujiandikisha kuongeza maoni mapya .