Naturlig Antacida Hjalp Tidlige Jorddyr Ånde

{h1}

Knogler afledt af huden kan have hjulpet de tidligste væsner til at overleve på land for at trække vejret.

De tidligste væsner, der skal krybe ud af vandet på land, kan have koldt antacida ud af deres egne knogler, en smart innovation, der ville have ladet dyrene trække vejret, finder forskere nu.

De tidligste tetrapoder, eller fire-limbed skabninger, lavede deres første evolutionære forays på land omkring 370 millioner år siden. Åndedrætsluft kom dog med udfordringer. En stor er at slippe af med luftens kuldioxid, som når den opbygger reagerer med vand i kroppen og danner en syre.

Nu viser voksende beviser i moderne krybdyr, at knogler, der voksede i huden af ​​tidlige tetrapoder, måske har virket som en naturlig antacida ved at frigive deres neutraliserende kemikalier ind i blodbanen. Resultatet ville have købt væsnerne tid til at bruge på land, før de måtte gå tilbage til vandet for at slippe af med overskydende carbondioxid.

"Nu ved vi, at dermal bone kan gøre dette, og det er noget, vi ikke vidste før, hvilket giver os et grundlag, at det måske er grunden til, at tetrapoder havde denne funktion, som vi tidligere ikke havde en god forklaring på," studere forsker Christine Janis, en paleontolog ved Brown University, fortalte WordsSideKick.com. "Det er opdagelsen af ​​denne nye funktion af fysiologien hos disse levende dyr, der lader os gå tilbage [i tid]."

Først på land

Så lad vi spole uret: De første tetrapoder udviklede sig fra fisk i Devonian-perioden, som spænder fra 416 millioner år siden til 359 millioner år siden. Disse tidlige tetrapoder havde brede ansigter, ikke i modsætning til frøer og heller ubevægelige ribcages. Det betyder, at de ikke ville have været i stand til at slippe af med ekstra kuldioxid ved at trække vejret hurtigt, som mennesker og andre pattedyr gør med deres længere snouts og fleksible ribcages. Desuden var tetrapodene små nok til at udveksle kuldioxid og ilt via deres hud, som moderne amfibier gør. [Top 10 Ubrugelige Body Parts]

Hvilke tetrapoder der var, var komplekse "dermale knogler" eller knogler, der dannes af bindevæv i huden i stedet for fra brusk som armens eller benets lange ben. Begrebet hudben kan virke underligt, men det er meget almindeligt: ​​Den menneskeskalle, for eksempel, er en dermal knogle.

Tidligt tetrapodben viste mange pits og furrows, hvilket tyder på masser af blodforsyning, siger Janis. Hendes kolleger, herunder papirforfatter og biolog Daniel Warren fra Saint Louis University, havde fundet et andet stykke af puslespillet: I moderne skildpadder og alligatorer hjælper denne hudbensdyr reptilerne med at tolerere kuldioxidopbygning, når de er under vand, ude af stand til at træk vejret.

Benåbning

Tetrapods ville have det modsatte problem, opdagede Janis: De ville kunne frigive kuldioxid gennem deres hud i vandet, da deres hud var mere gennemtrængelig end en alligators hårde skjul. Men ude på land, ville de have brug for et andet middel til frigivelse. Det forekom meget muligt, at tetrapoder kunne have brugt deres komplekse dermale ben som en lagringsenhed til calcium og andre syre-neutraliserende mineraler, idet de frigjort dem efter behov, når kropsyreniveauerne blev for høje, sagde Janis.

For at teste ideen analyserede forskerne skeletene af tetrapoder. Som du måske ville forvente, var de tetrapoder, der var kendt af skeletterne for at bruge mere tid ud af vandet, de mest komplekse hudbones. Dyrets evolutionære historie understøtter også hypotesen.

"Når [den dermale knogle] går tabt, går den tabt i slægten, der fører til moderne krybdyr, når de begynder at få mere mobile ribben," siger Janis.

Hun og hendes kolleger rapporterede deres arbejde tirsdag den 24. april i tidsskriftet Proceedings of the Royal Society B.

Slutningen af ​​de tidlige tetrapoder

Mens beviser er i overensstemmelse med Janis 'teori, er der intet bevis endnu, at tetrapoder virkelig brugte deres knogler på denne måde. Det næste skridt, siger Janis, vil være at søge efter kemiske eller andre spor i moderne krybdyr, der bruger deres knogler som antacida. Hvis der er etableret fortællingsskilte, kan forskere så jage efter de samme signaler i gamle tetrapoder.

De terrestriske tetrapoder studeret af Janis og hendes kolleger blev uddød i Permian-perioden 299 millioner til 251 millioner år siden. Det var en skiftende verden, sagde Janis, og atmosfærisk kuldioxid var stigende. Det er muligt, at tetrapoders benafhængige vejrtrækning ikke var så effektiv i denne nye atmosfære.

"Hvem ved?" Spurgte Janis. "Jeg synes, det var nok en god måde at leve i et stykke tid - millioner af år - men i sidste ende var der ting, der havde fundet ud af bedre måder at slippe af med kuldioxid."

Du kan følge WordsSideKick.com seniorforfatter Stephanie Pappas på Twitter @sipappas. Følg WordsSideKick.com for det seneste inden for videnskabsnyheder og opdagelser på Twitter @wordssidekick og på Facebook.


Video Supplement: .




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

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com