• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania nad historią życia najstarszych znanych czworonogów

    13.05.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Podczas gdy skamieliny wykorzystuje się do określania wyglądu dawnych zwierząt, naukowcy zidentyfikowali główne różnice w wyglądzie i trybie życia młodych i dorosłych osobników. Wyniki nowych międzynarodowych badań opublikowane w czasopiśmie Science dostarczają dalszych dowodów na liczne zmiany trybu życia w wieku dojrzałym niektórych z wczesnych, kręgowców lądowych.

    Naukowcy z Uniwersytetu w Uppsali w Szwecji, Uniwersytetu Cambridge w Wielkiej Brytanii oraz Uniwersytetu Duke w USA zbadali skamielinę kości ramienia rodzajów Ichtiostega oraz Acanthostega, dwóch tak zwanych "czworonożnych ryb" z Grenlandii. Nowy materiał wykazał odmienne trajektorie ontogenetyczne (tj. pokazujące rozwój od zapłodnionego jaja do dojrzałości) kończyn przednich.

    Zwierzęta żyły w dewonie, okresie geologicznym ery paleozoicznej, który trwał od 416 milionów do 359,2 miliona lat temu. Nazwa pochodzi od hrabstwa Devon w Anglii, gdzie naukowcy po raz pierwszy badali skały z tego okresu. W czasie dewonu po raz pierwszy rozwinęły się nogi u ryb, które zaczęły poruszać się po ziemi jak czworonogi, tj. czworonożne kręgowce.

    Naukowcy stwierdzili, że Ichtiostega i Acanthostega żyły około 365 milionów lat temu i były pierwszymi kręgowcami z kończynami przednimi i tylnymi zamiast pary płetw. Zdaniem zespołu naukowców należą one do grupy macierzystej wspólnej dla wszystkich żyjących płazów, gadów, ssaków i ptaków. Podczas gdy obydwie są uważane za pierwsze czworonogi znane z wielu, niemal kompletnych szkieletów, Acanthostega uznaje się za prymitywniejszą.

    W toku badań naukowcy odkryli wiele w połowie rozwiniętych i w pełni rozwiniętych kości ramienia u obydwu czworonożnych ryb. Byli w stanie określić zmiany, jakie zachodziły w kości w czasie rozwoju zwierzęcia. Analiza wykazała, że historie życia tych dwóch zwierząt były zróżnicowane.

    "Kość ramienia dostarcza wielu informacji na temat trybu życia zwierzęcia, ponieważ jej kształt daje wskazówki na temat wzorca poruszania się i może nam powiedzieć na przykład, czy zwierzę podnosiło przednią cześć ciała odrywając ją zupełnie od ziemi" - wyjaśnił profesor Per Ahlberg z Wydziału Fizjologii i Biologii Rozwoju na Uniwersytecie w Uppsali w Szwecji.

    Porównując te dwie ryby, naukowcy stwierdzili, że Ichtiostega jest bardziej lądowa niż Acanthostega, ponieważ ma silne kończyny i niewielką płetwę ogonową. "Schemat procesów przyczepu mięśnia do niewielkiej kości ramiennej przypomina ten u "rybich" czworonogów z grupy koronnej" - czytamy w artykule. Była w stanie lepiej dostosować kończynę przednią, aby utrzymać swój ciężar po osiągnięciu dojrzałości.

    Jeżeli chodzi o Acanthostega, mała i duża kość ramienna wpisują się w schemat grupy koronnej - ryba ma słabsze kończyny i większą płetwę ogonową. Naukowcy nie znaleźli podobnych zmian u tego zwierzęcia.

    "Prawdopodobnie wyjaśnieniem jest fakt, że jedno i drugie zwierzę składało jaja w wodzie, dokładnie tak jak współczesne płazy, co oznacza, że lądowa Ichtiostega, [w odróżnieniu] od wodnej Acanthostega, musiała zmieniać tryb życia w czasie rozwoju od stanu larwalnego do postaci dorosłej" - powiedział profesor Ahlberg.

    "Wnioskujemy z tego, że w czasie ontogenezy Ichtiostega przystosowała się w szerszym zakresie pod względem lokomotorycznym do lądowego trybu życia" - mówią autorzy. "W sumie relatywne pozycje filogenetyczne [w rozwoju ewolucyjnym] Ichtiostega i Acanthostega są w najlepszym razie postrzegane jako niepewne, a z nich dwóch Ichtiostega może być bardziej podstawowa [tj. ta, która zróżnicowała się wcześniej]."

    Umiejscowienie lepiej przystosowanej do życia na lądzie Ichtiostega wskazuje na "scenariusz szybkiego wczesnego przechodzenia na lądowy tryb życia, raczej odmienny od obecnie przeważającego modelu "wodnych czworonogów dewońskich"" - stwierdzili.

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Science:
    http://www.sciencemag.org

    Uniwersytet w Uppsali:
    http://www.uu.se

    Źródło danych: Science; Uniwersytet w Uppsali
    Referencje dokumentu: Callier V., et al. (2009) Contrasting Developmental Trajectories in the Earliest Known Tetrapod Forelimbs. Science 324:364-7. DOI: 10.1126/science.1167542.

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Ichtiostega (Ichthyostega; rybopłaz) – jeden z pierwszych przedstawicieli czworonogów, forma przejściowa między rybami, a płazami. Zaliczany do wymarłego rzędu Ichthyostegalia. Szczątki tego wymarłego pierwotnego płaza znalazła w roku 1932 – w dewońskich skałach osadowych liczących ok. 365 mln lat, we wschodniej Grenlandii – ekipa pod kierownictwem szwedzkiego paleontologa, Gunnara Säve-Söderbergha. Następne znaleziska w tym rejonie poczyniono w latach następnych, aż do 1955. Wraz z inną podobną, choć jeszcze prymitywniejszą formą (Acanthostega), u której zachowały się skrzela, Ichtiostega jest prawdopodobnie jednym z pierwszych lądowych kręgowców. Tulerpeton curtum – gatunek bazalnego czworonoga, żyjącego w późnym dewonie. Nazwa zwierzęcia pochodzi od obwodu tulskiego w Rosji, gdzie odkryto jego niekompletne szczątki (szkielet kończyn, obręczy barkowej oraz maleńkie fragmenty czaszki). Jego pozycja filogenetyczna w obrębie czworonogów jest niepewna. Z analizy kladystycznej przeprowadzonej przez Lebedeva i Coatesa (1995) wynika, że był on przedstawicielem grupy koronnej czworonogów (a więc przedstawicielem kladu obejmującego ostatniego wspólnego przodka współcześnie żyjących płazów i owodniowców oraz wszystkich jego potomków); według tej analizy był on bazalnym przedstawicielem kladu Reptiliomorpha, a więc był bliżej spokrewniony z owodniowcami niż ze współczesnymi płazami. Gdyby faktycznie taka była jego pozycja filogenetyczna, oznaczałoby to, że linie ewolucyjne prowadzące do owodniowców i do obejmującego dzisiejsze płazy kladu Lissamphibia rozdzieliły się już w dewonie. Późniejsze analizy kladystyczne sugerują jednak, że Tulerpeton jest bardziej bazalnym czworonogiem, nie należącym do grupy koronnej czworonogów (choć bliżej spokrewnionym z nią niż ichtiostega i akantostega). Ewolucja płazów – różnej wielkości i wyglądu płazy żyją od 370 mln lat. Ichtiostega miał wiele cech rybich, Archegosauridae przypominały zapewne zwyczajami krokodyle, a sejmuria czy diadektes były podobne do prymitywnych gadów. Pierwsze płazy miały na tyle słabe kończyny tylne, że musiały je wlec tak jak foki i uchatki. Składały jajeczka, czyli skrzek w wodzie i w wodzie polowały.

    Nocny tryb życia – pojęcie określające zachowanie zwierząt, które śpią w ciągu dnia, zaś okresem ich największej aktywności jest noc. Przeciwieństwem nocnego trybu życia jest dzienny tryb życia, charakterystyczny między innymi dla człowieka. Per Erik Ahlberg (ur. 1963) – szwedzki paleontolog, zajmujący się w szczególności pochodzeniem tetrapodów i ich wczesną ewolucją. Ukończył University of Oxford, a w 1989 roku uzyskał doktorat z zoologii na Uniwersytecie Cambridge. Jest autorem wielu publikacji z dziedziny zoologii i paleontologii. Jednym z nazwanych przez niego taksonów zwierząt jest Elginerpeton – rodzaj wczesnego czworonoga. Uczestniczył również w opisaniu środkowodewońskich tropów wczesnych tetrapodów z Zachełmia. Sam Ahlberg ocenił tę publikację jako najważniejszą w jego ponaddwudziestoletniej karierze jako paleontologa. Obecnie Per Ahlberg jest profesorem w Centrum Biologii Ewolucyjnej na Uniwersytecie w Uppsali.

    Ssaki morskie – ssaki, które większość swojego życia spędzają w słonych wodach mórz lub oceanów. Grupa ta obejmuje ponad sto gatunków ssaków wywodzących się od przodków prowadzących lądowy tryb życia. Są wtórnie przystosowane do życia w wodzie. Charakteryzują się dużymi rozmiarami ciała, opływowym kształtem, termoizolacyjnymi właściwościami skóry i – u większości gatunków – przekształceniem kończyn w płetwy. U waleni kończyny tylne zanikły a ogon przekształcił się w poziomo ustawioną płetwę ogonową. U niektórych wytworzyła się płetwa grzbietowa. Większość ssaków morskich utraciła typowe dla ssaków lądowych owłosienie, z wyjątkiem włosów czuciowych. Silezaur (Silesaurus) – rodzaj archozaura żyjącego w późnym triasie na terenie współczesnej Europy. Odkrycie skamieniałości co najmniej kilkunastu osobników pozwoliło na stosunkowo dokładną rekonstrukcję morfologii zwierzęcia, a także zbadanie mikrostruktury kości i fizjologii. Analizy te sugerują, że należał do grupy zwierząt zwinnych i aktywnych. Silezaur był prawdopodobnie średniej wielkości czworonożnym roślinożercą prowadzącym stadny tryb życia. Filogenetyczna pozycja rodzaju Silesaurus była przedmiotem intensywnych debat od chwili jego opisania. Niektórzy naukowcy klasyfikowali go jako prawdziwego dinozaura, jednak większość paleontologów uznaje go za bliską grupę zewnętrzną dinozaurów. Wszystkie znane skamieniałości należące bezsprzecznie do przedstawicieli tego rodzaju pochodzą z Krasiejowa w województwie opolskim.

    Weganizm – styl życia, którego jedną z cech jest stosowanie diety wegańskiej, czyli rezygnacja ze spożywania produktów zwierzęcych. Weganie dążą jednak do wyeliminowania produktów pochodzenia zwierzęcego nie tylko z diety, ale również ze wszystkich innych aspektów życia. Ośrodek rehabilitacji zwierząt – placówka przeznaczona do leczenia i rehabilitacji zwierząt dziko występujących, które wymagają okresowej opieki człowieka w celu przywrócenia ich do środowiska przyrodniczego. Z zasady w ośrodkach tych nie przetrzymuje się zwierząt, które w opinii lekarza weterynarii nie będą nigdy zdolne do życia na wolności. Osobniki takie poddaje się eutanazji, co może stanowić konflikt między gatunkową ochroną zwierząt i humanitarną ochroną zwierząt.

    Żerowisko – określone miejsce w określonym czasie, w którym zwierzęta zdobywają składniki pokarmowe niezbędne do życia, do ich prawidłowego rozwoju czy rozmnażania. Żerowisko jest nieodłącznym składnikiem niszy ekologicznej organizmów żywych.

    Paracyklotozaur (Paracyclotosaurus) - płaz z rzędu temnospondyli, żyjący w środkowym triasie (około 235 milionów lat temu). Pomimo, że zwierzę przystosowane było do życia na suchym lądzie, większość swego życia spędzało zapewne w wodzie. Żywił się prawdopodobnie rybami. Przypuszcza się, że zaczajał się na nie na dnie zbiornika, po czym unosił głowę i otwierając paszczę, zasysał łup. Technika ta stosowana jest obecnie na przykład przez krokodyle.

    Dojrzałość wędrówkowa – fizjologiczny stan organizmu ptaka pozwalający mu podjąć wędrówkę. Dojrzałość wędrówkowa najczęściej związana jest z intensywnym gromadzeniem tłuszczów, zdolnością ptaków do przestawienia się na nocny tryb życia, jeżeli są to gatunki, które wędrują nocą (np. rudzik). Osiągnięcie dojrzałości wędrówkowej regulowane jest hormonalnie i wynika m.in. ze zmiany długości dnia.

    Dodano: 13.05.2009. 15:11  


    Najnowsze