Største Mysterier: Hvorfor Er Der Overgangsdyr?

{h1}

For darwin var udviklingen af ​​overgangsformer et bekymrende spørgsmål.

Redaktørens note: Vi bad flere forskere fra forskellige felter, hvad de troede var de største mysterier i dag, og så tilføjede vi et par, der også var vores tanker. Denne artikel er en af ​​15 i WordsSideKick.com's "Greatest Mysteries" -serien, der kører hver hverdag.

Evolution er en fortælling om gradvis forandring, men nogle dyreændringer ser ud til at have udviklet sig i spring og grænser.

Gamle fire limede fisk kryblede ud af havet. Dinosaurer, insekter og pattedyr tog til luften. Vores nærmeste familie rydde ryggen og begyndte at gå oprejst på to ben.

Men hvad fik dem til at gøre det? Charles Darwin lærte os, at evolutionen ikke har nogen retning. I stedet udnytter levende væsner ressourcer, der allerede er tilgængelige for dem. Så fjerner svaret os der.

"For Darwin var udviklingen af ​​overgangsformer et af de mest spændende spørgsmål med hensyn til hans teori," sagde West Chester University biolog Frank Fish.

I "Artens oprindelse" spekulerede Darwin om, hvordan det naturlige valg kunne gøre et landpattedyr til en hval. Siden da har forskere fundet spor til at forklare disse dyreovergange i de fossile og molekylære optegnelser samt i energiske analyser, men hele historien er endnu ikke opdaget.

Ind i dybden

For eksempel, hvordan jordiske pattedyr flyttede tilbage i vandet og udviklet sig til hvaler, sæler og manater fortsætter med at pusle Fisk og kolleger.

"Faldte de landskærende forfædre for disse vandlevende grupper simpelthen i vandet, hvis de blev drevet af sult eller søgte de sikkerhed, mens de slap af rovdyr?" spurgte han. "Udvælgelsestrykket skal have været ekstremt, da disse nye semi-akvatiske pattedyr ikke kunne svømme effektivt, og der ville have været ekstra store energibehov i termoregulering i et meget termisk ledende medium."

Undersøgelser foretaget af Fisk på energibehovene for svømning har vist, at overflytningen fra krybende landpattedyr til svømning af hvaler, manater og delfiner stammer fra en række morfologiske forandringer. Denne overgang til at leve i havet involverede ændringer fra padle med lemmer for at bølle kroppen for at svinge en hale, såsom de vandrette haleflukes i moderne hvalarter.

Da forfædre af hvaler, delfiner og manater ændrede deres svømningslag fra at padle med poter til yndefulde halebevægelser, sagde Fish, deres svømning ydeevne forbedret og brugt energi mere effektivt.

Med den nye opdagelse af hval fossiler har forskere kun for nylig været i stand til at studere effektiviteten af ​​larmløs svømning. Dog kan knogler alene ikke fortælle os hele historien om, hvordan og hvorfor pattedyr mistede deres lemmer i vandet.

"Fordi kun knoglerne er blevet bevaret, ved vi stadig ikke, hvornår disse overgangsformer begyndte at isolere kroppen med blubber og hvordan fluke design ændret for at generere store fremdriftskræfter med høj effektivitet til hurtig svømmetur," sagde Fish. WordsSideKick.com.

Tidlige hvaler som Ambulocetus sandsynligvis vendt tilbage til vandet, sagde paleontologen Jack Conrad, det amerikanske museum for naturhistorisk historie, fordi vand fri for store krokodiller på det tidspunkt repræsenterede en uudnyttet ressource.

"Disse tidlige hvaler var stort set spiller det samme spil som krokodiller spiller: Vent på, at der kommer noget at drikke og træk det i vandet til middag," sagde Conrad. "Dette er også det samme spil, som tidlige ryggradsdyr, tidlige amfibier og tidlige slægtninge til crocs og dinosaurer spillede. Disse dyr var ikke nødvendigvis" på vej "til at være noget, de var velegnede til at være præcis, hvor de var. "

Taber benene

Ikke alene er det mere effektivt at svømme uden lemmer, og burrowing uden ben er også bedre, og det rejser spørgsmål om svingninger og reptilian evolution.

"Hvis du er en god headfirst burrower, kommer arme og ben bare i vejen," sagde Conrad. "Du skal lave større huller, der passer til dine arme og ben, hvilket skaber træk, når du bevæger dig gennem gravhuller."

For eksempel, selvom forskere ved, at slanger kan grave mere effektivt uden arme og ben, er det præcis, hvordan de mistede deres lemmer et mysterium.

Ligesom de tidligste hvaler kan have udnyttet den uudnyttede ressource af krokodilfri vand, skal de tidligste slanger have udnyttet overgangsegenskaber udtrykt af deres slægtninge.

Men hvilke firebenede slægtninge og deres familieegenskaber førte overgangen til legløse slanger? Conrad forklarer, at forskere er kommet op med tre kandidater-leguaner, overvåger øgler og skinker - som de mest sandsynlige slægtninge har gjort plads til slithering slangen.

DNA-bevis har fastgjort iguaner og kameleoner som de nærmeste slægtninge til slanger. Men nogle videnskabsmænd peger på de langstrakte kroppe og slangelignende toner af skærmgræsser som tegn på, at slangerne over tid udviklede sig fra nogle skærmgræsser. Endnu andre antyder, at de korte eller til tider ikke-eksisterende ben af ​​de 800 arter af skinker er spor til hvor larmløse slanger opstammer.

Mellem hullerne i det fossile og molekylære bevis kan forskere kun udarbejde uddannede gæt for nu om hvor og hvornår slangerne gik ud i evolutionær historie.

"Det er som at sammensætte et rigtig stort puslespil med kun en fjerdedel af stykkerne og forsøge at finde ud af det hele," fortalte Conrad WordsSideKick.com. "Du finder spændende baner, der fører dig i en retning og andre, der sender dig i den anden retning."

Stående oprejst

Puslespilene passer for nylig sammen for et hold af forskere, der studerede, hvorfor vores nærmeste forfædre holdt op med at gå på alle fire.

Biologisk antropolog Herman Pontzer fra Washington University i St. Louis og hans kolleger fandt, at gå på to ben koster mennesker kun en fjerdedel af den energi, der bruges af chimpanser, der knokler på fire ben. Gruppen målte oxygenet brændt af fem chimpanser og fire personer, da de gik på en tredemølle. Resultaterne blev detaljeret i den 16. juli udgave af tidsskriftet Forsøg af National Academy of Sciences.

I almindelighed udøver chimpanser mere energi end mennesker. Men en chimpanse, med en længere skridt end hans medfødte chimpanser, var mere effektiv til at gå oprejst. Pontzer går ud fra, at den variation han oplevede blandt de fem chimpanser i hans undersøgelse ligner det der findes i naturen. Nogle chimpanser er født med længere ben end andre.

I den fossile rekord fandt forskergruppen tegn på ændringer i benlængde og bækkenstruktur, der muligvis har gjort det lettere for nogle chimpanser, som den i deres undersøgelse, at stå oprejst.

"Variation er en fod i døren, som evolutionen kan vælge for bipedalisme," sagde Pontzer WordsSideKick.com. "Ikke alene har vi et system, vi kan forstå her, men det viser os, hvordan udviklingen kunne have tinkered med variation."

  • En anden stor mysterium: Hvordan begyndte universet?
  • Top 10 manglende links
  • Livets små mysterier


Video Supplement: .




Forskning


Er Fugtig Luft Tyngre End Tør Luft?
Er Fugtig Luft Tyngre End Tør Luft?

Sådan Bliver Du En Lingvistik
Sådan Bliver Du En Lingvistik

Videnskab Nyheder


Gjorde Jane Austen Dø Af Arsenforgiftning? Sikkert Ikke
Gjorde Jane Austen Dø Af Arsenforgiftning? Sikkert Ikke

Klipp Her: Gecko Tails Rip Off Langt 'Stiplede' Line
Klipp Her: Gecko Tails Rip Off Langt 'Stiplede' Line

Christian Ink: Mummy'S 1300-Årige Lårtattoo Afsløret
Christian Ink: Mummy'S 1300-Årige Lårtattoo Afsløret

Folk Bruger Hund Dna-Test Til At Træffe Livs- Eller Dødsafgørelser Om Deres Kæledyr. De Burde Ikke.
Folk Bruger Hund Dna-Test Til At Træffe Livs- Eller Dødsafgørelser Om Deres Kæledyr. De Burde Ikke.

Fotosyntese Findes, Hvor Solen Ikke Skinner
Fotosyntese Findes, Hvor Solen Ikke Skinner


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com