Hvordan Dinosaurer Afleverede Deres Fingre Til Fugle

{h1}

Ny forskning viser, hvordan cifrene i en fugles vinge skifter under udvikling, og forklarer forskellen mellem fuglevinger og dinosaurhænder.

Fugle menes at være stammer fra dinosaurer, men nogle væsentlige ændringer skal have fundet sted, da de udviklede sig fra deres forfædre. En ny undersøgelse, der involverer baby kyllinger, kan hjælpe med at fjerne et mysterium om, hvordan en af ​​disse ændringer skete - hvordan fuglene fik deres vingefingre. "

Alle fire-limbed skabninger, herunder dinosaurer, udviklede sig fra en forfader, der havde fem cifre i slutningen af ​​dets lemmer. Disse blev flippers, vinger, hænder eller poter, og nogle eller alle cifrene forsvandt helt i nogle tilfælde.

Forskere mener, at fugle udviklede sig fra en gruppe kødædende dinosaurer kaldte maniraptorer omkring 150 millioner år siden, i Jurassic-perioden. Moderne fugle har tre cifre i hver af deres vinger, hvilket betyder at to cifre i forbenene på disse dinosaurer ville have været nødt til at gå tabt under evolutionen.

Et spørgsmål om nummerering

Men hvilke tre cifre overlevede? Paleontologer og udviklingsbiologer har været uenige om dette. Et forslag i 1999, kaldet "frame shift" -hypotesen, forklarede en forskel i beviset, men ikke alle accepterede det.

Den nye undersøgelse, der udføres af forskere, der transplanterede celler fra en del af en kyllingers krop til en anden, tilføjer til støtte for hypotesen. Resultaterne af deres undersøgelse vises i dag (10. februar) i tidsskriftet Science.

Hvis du tæller tallene, så ciffer 1 svarer til vores tommelfinger, ciffer 2 med vores indeksfingre osv., Viser fossilspillet, at fuglevingerne udviklede sig ved hjælp af cifre 1, 2 og 3 af dinosaurens forben.

Men i et fugleembryo stammer cifrene fra stederne på lemmerne, der er forbundet med cifrene 2, 3 og 4. Denne konflikt støttede dem, der udfordrede, om fugle direkte stammer fra dinosaurer.

I 1999 brokede Günter Wagner og Jacques Gauthier fra Yale University de to fraktioner ved at foreslå, at ciffer 1 i virkeligheden opstod fra anden position (hvor ciffer 2 skulle have opstået) osv. - et rammeskift.

"Det store ved rammeskiftteorien er, at det gør begge ting korrekte", siger Ann Burke, en evolutionær morfolog ved Wesleyan University i Connecticut, som ikke var involveret i den nuværende undersøgelse. "Fugle er dinosaurer, men udviklingsmæssigt er tallene 2, 3 og 4."

Det nye bevis

I den nye undersøgelse transplanterede japanske forskere, der ledes af Koji Tamura fra Tohoku University, visse celler fra fødderne til vingerne og omvendt at udvikle kyllinger. Disse celler er impliceret i væksten af ​​ciffer 4. Forskerne fandt bevis for, at det sidste ciffer i vingen ikke svarer til det sidste ciffer i foden. Dette understøtter teorien om, at vingen, i modsætning til foden, ikke har et ciffer 4, sagde de. Derefter kortlagde teamet cifferudvikling ved hjælp af celle-mærkningsteknikker (så de kunne vide, hvor en bestemt celle endte, når den var moden). De fandt ud af, at ved 3,5 dage med embryonisk udvikling sker et skift, hvilket forårsager, at celler i forfædlingsområdet for ciffer 4 bevæger sig fremad og vokser til ciffer 3. Det samme skift forekommer for de cifre, der bliver 1 og 2.

"Jeg kan ikke fortælle dig," hvorfor "vi har fem cifre, og kyllinger har tre cifre, selvom jeg vil kunne fortælle dig, hvordan de har tre cifre, mens vi har fem cifre, fortæller Tamura WordsSideKick.com i en e-mail.

Resultaterne udfører to ting, ifølge Tim Rowe, en professor i paleontologi ved University of Texas i Austin, som ikke var involveret i undersøgelsen.

For det første, "det vedrører direkte til denne tilsyneladende konflikt mellem paleontologiske optegnelser og udviklingsregistre. Det viser faktisk, at der ikke er nogen uoverensstemmelse," sagde Rowe.

Og for det andet giver det et glimrende eksempel på et skift, hvor en kropsdel ​​omdannes til en anden under embryonisk udvikling, sagde han.

"Vi opdager en del af den hellige gral, som er udviklingen i udviklingen, hvordan udviklingen af ​​lemmen ændrede sig under fuglens udvikling fra deres theropod forfader," sagde Rowe.

Dette er ikke den første forskning, der understøtter rammeskifthypotesen, ifølge Wagner. "Jeg tror, ​​at der nu er nok data, der viser, at rammeskiftet faktisk skete," sagde Wagner til WordsSideKick.com. "Dette går et skridt videre, det viser os udviklingsmekanismen."

Vedvarende skepsis

For at bestemme identiteten af ​​det sidste ciffer i kyllingernes hænder, brugte undersøgelsen udviklingen af ​​de sidste cifre i et femcifret museleg som vejledende model. Dette efterlader Alan Feduccia, en evolutionær biolog ved University of North Carolina i Chapel Hill, skeptisk over resultaterne.

Feduccia, som ikke var involveret i undersøgelsen, er modstander af den overvejende videnskabelige opfattelse af, at fugle er nedstigende fra theropod dinosaurer (som omfatter maniraptorer). Han mener snarere, at fugle og theropod dinosaurer deler en fælles tidligere forfader. Denne nye undersøgelse giver ham ingen grund til at ændre sig.

"De eksperimentelle resultater synes at være meget tvetydige," sagde Feduccia, "fordi fuglens hånd er så stærkt modificeret, at vi ikke ved, at de samme genetiske mekanismer gælder for cifret identitet."

Skiftet i cifre giver bare ikke mening, sagde han. "Der er ingen tænkelig selektiv fordel for et sådant skift - med andre ord, hvorfor skulle det forekomme?"

Men han er i mindretal.

Wesleyans Burke har et andet problem med ram shift-teorien; hun mener at omnummerere cifrene i de voksende kyllinger er potentielt vildledende.

"Fugleens dinosaurfødte er helt lyd og så godt støttet, at ingen er uenige med det, så det er unødvendigt at forsøge at ændre cifre i levende fugle for at overholde fossiliserede forfædre og formørke vigtig evolutionær forandring," sagde hun.

Du kan følge WordsSideKick.comwriter Wynne Parry på Twitter @Wynne_Parry.

Top 10 Useless Limbs (og andre Vestigial Organer

10 fantastiske ting du ikke vidste om dyr

Man-sized Dinosaur var en lille T-Rex


Video Supplement: Tidslinje - Sådan gør man.




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

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com