Kígyók elhagyják a végtagokat, hogy alkalmazkodjanak az életveszélyes életmódhoz • Julia Kondratenko • Tudományos hírek a "Elemekről" • Zoológia, paleontológia, evolúció

A kígyók elhagyták a végtagokat, hogy alkalmazkodjanak az áttörő életmódhoz

Ábra. 1. fel – a belső fül csontjainak helyzete a kígyó koponyáján (ábrázolva) narancs). Lent lent – a belső fül szerkezeteinek mintái a kígyókban (balról jobbraa) a víz, a föld és az ásó életmód; Vestibule – a küszöb. Ábra a tárgyalt cikkbőlTudomány előrehaladása

A kígyók eredete nem teljesen megoldott kérdés. Egyes tudósok úgy vélik, hogy a kígyók elvesztették a végtagokat, hogy ásni kezdhessenek, mások pedig úgy vélik, hogy a kígyók az élethez igazodnak a vízi környezetben. Az első szempont mellett egy új érv. A kutatók kimutatták, hogy a kígyó belső fülje, amely 90 millió évvel ezelőtt élt, hasonló a modern kígyók belső füléhez, amely ásási életmódot eredményez, nem pedig földi vagy vízi környezetben. Az ásó kígyók belső fülének speciális szerkezete segít abban, hogy jobban érzékelje a talaj alacsony frekvenciájú rezgését.

A kígyók más gerincesek hátterénél fogva kitűnnek a teljes (vagy majdnem teljes) végtag hiányával. A tudósok már régóta vitatták, hogy milyen tényezők vezetnek az ilyen szokatlan testformájú állatok megjelenéséhez. Két változatot indít. Az első az, hogy a kígyók elvesztették a végtagokat, és igyekeztek olyanokká válni, mint a férgek, hogy alkalmazkodjanak az élethez a talajban.A második az, hogy a kígyók az angolnák és más hasonló halak útját követték egy hosszúkás, úszásra alkalmas testtel. A csoport egy ősi képviselője jól megőrzött csontvázát segítené a kígyó eredetének megértésében: a farok hossza és a gerinc törzsrészének aránya alapján meghatározható, hogy a kígyó milyen élőhelyet alkalmaz. Sajnos azonban az ősi csontvázak nagyon ritkán várják a paleontológusokat. Ezért érdekes, hogy a szerzők a legutóbbi folyóirat cikket tudomány találgattak egy zseniális módszert a kígyók élőhelyének előrejelzésére, még a rosszul megőrzött maradványoktól is.

A tudósok figyeltek a kígyók belső fülének szerkezetére. Ez az összetett szerv segít az állatnak az űrben való tájékozódásban, nemcsak a hallásra, hanem az egyensúlyérzékre is. Logikus volt feltételezni, hogy a kígyó élőhelyétől függően a belső fül szerkezete változó lehet. Röntgen-tomográfia segítségével a tudósok 34 modern és fosszilis kígyó belső fülének szerkezetét vizsgálta.

Kiderült, hogy a talajban élő kígyók a belsõ fül szerkezetének jellemzõi, amelyek megkülönböztetik õket a vízi kígyóktól és a szárazföldi kígyóktól (1.A fojtó kígyóknak különösen nagy előtere volt, a belső fül egyik része, ahol a hallásszerv (cochlea) és a félkör alakú tubulusokból álló egyensúlyi szerv nyílt. A talajkígyók belső fülének előszobája szinte gömbölyű volt, és elfoglalta az egész kötetet, amelyet a félköríves csatorna korlátozott. Érdekes, hogy a kígyók, amelyek általában földi életmódot vezetnek, de eltemethetők a talajban, ha zavarják, a küszöböt is kiterjesztették, de még mindig nem olyan nagy, mint a talaj állandó lakóié. A tudósok azt sugallják, hogy a belső fül nagy előszobája segíti a kígyóknak a talaj alacsony frekvenciájú rezgéseinek észlelését.

A szárazföldi életforma és a kígyók – a vízi környezet lakói – meglehetősen hasonlóak voltak a kígyók belső fülének eszközével, de a háromdimenziós koordináták gondos elemzése lehetővé tette e két csoport képviselőinek szerveinek megkülönböztetését. A belső fül szerkezete szerint a kígyókat az élőhelytől függően csoportokba osztották, nem pedig filogenetikai hovatartozásukra vagy testméretükre. Kiderül, hogy még akkor is, ha csak a kígyó belső fülének szerkezetét ismerjük, még mindig meg lehet becsülni, hogy milyen valószínűséggel él az állat.

Ezeket az eredményeket figyelembe véve a kutatók úgy döntöttek, hogy meghatározzák a kígyó élőhelyét a belső fül csontjaival. Dinilysia patagonicakb. 90 millió évvel ezelőtt (lásd H. Zaher és C. Scanferla, 2012. A felső-kréta kígyó koponyája Dinilysia patagonica Smith-Woodward, 1901, és filogenetikai helyzete újra). Argentínában találták meg, és először 1901-ben írtak le (A. Woodward, 1901. Néhány Patagónia Extinct Hüllőkről, a Genera Miolania, dinilysiaés Genyodectes), és még mindig nincs konszenzus a pontos helyét a besorolás – azonban már világos, hogy Dinilysia patagonica valahol a modern kígyók filogenetikai faja alapján. A teljes csontvázat nem sikerült megőrizni, de a belső fül csontjai jó állapotban voltak (2. ábra), így a kutatók képesek voltak beolvasni őket, és összehasonlítani őket az ismert élőhelyek kígyó belső fülének szerkezetével. Kiderült, hogy a belső fül Dinilysia patagonica egyértelműen ugyanabba a csoportba tartozik, mint a kígyók ásásának teste. A kutatók még pontosan becsülték annak valószínűségét, hogy modelljük megjósolta az ősi kígyó életmódját – 93,4%. Dinilysia patagonica ma már a történelem legnagyobb kavargó kígyója (hossza 1,8 m): e csoport korábban ismert képviselői csak 1,6 méter hosszúak voltak, és a modern ásási kígyók egy méternél rövidebbek.

Ábra. 2. A koponya Dinilysia Patagonica az argentin Természettudományi Múzeum (Museo Argentino de Ciencias Naturales), melyet a belső fül 3D modelljének felépítésére használtak. A, B, C, D és E – felülről, alulról jobbra, balra és hátulra nézve. Fénykép H. Zaher és C. Scanferla, 2012. A felső kréta kígyó koponyája Dinilysia patagonica Smith-Woodward, 1901, és filogenetikai helyzete újra megismétlődött

Azok számára, akik még mindig kétségesek erre Dinilysia patagonica a modern kígyók őseihez tartozott, és nem a nővér ághoz, a tudósok úgy döntöttek, hogy különálló modelleket építenek a modern kígyók belső ősének. Ehhez a kutatók összekapcsolták a belső fül épített modelljeit, mivel a kígyók helyét a jelenleg elfogadott besorolásban adták. Minél messzebb van a kígyó a kígyó utolsó közös őstől, annál kisebb a belső fülmodellnek a közös ősének belső fülmodelljéhez való hozzájárulása. A kombinációs paraméterek kicsiny megváltoztatásával a tudósok a modern kígyók utolsó közös ősének belső fülének két lehetséges modelljét építették. A konstruált modellek alapján ez a hipotetikus állat ásási életmódot is vezetett.

Forrás: Hongyu Yi és Mark Norell. A modern kígyók burrowing eredete // Tudomány előrehaladása. 2015. V. 1. szám 10. P. e1500743. DOI: 10.1126 / sciadv.1500743.

Lásd még:
Meghan Rosen. A kígyók a burrowing őstől származnak, az új adatok azt sugallják // ScienceNews. 2015. november 27.

Julija Kondratenko


Like this post? Please share to your friends:
Vélemény, hozzászólás?

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