10:04 2022-11-28
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Deschiderea unui os fosil dezvăluie creșterea juvenilă rapidă la tetrapodele timpurii
_ Deschiderea unei fosile osul dezvăluie o creștere rapidă juvenilă la tetrapodele timpurii
Apariția tetrapodelor (vertebrate cu patru membre) este una dintre tranzițiile evolutive emblematice păstrate în înregistrarea fosilelor. Aceste animale, care au trăit cu aproximativ 385 până la 320 de milioane de ani în urmă în timpul perioadelor Devonian și Carbonifer din istoria Pământului, au pregătit scena pentru evoluția și diversificarea tuturor celorlalte vertebrate terestre așa cum le cunoaștem astăzi, inclusiv amfibieni, reptile, păsări și mamifere. ca oamenii.
S-a crezut mult timp că aceste animale timpurii au crescut foarte lent de-a lungul vieții, devenind treptat din ce în ce mai mari, asemănător cu o salamandre modernă. Cu toate acestea, într-un nou studiu în biologia comunicațiilor, cercetătorii din Departamentul de biologie organică și evolutivă (OEB) de la Universitatea Harvard, Comitetul pentru biologie evolutivă (CEB) de la Universitatea din Chicago și Muzeul de Istorie Naturală de câmp au deschis fosila. femora (coapsă) dintr-o serie de stadii de creștere în tetrapodul timpuriu, Whatcheeria deltae, și a găsit dovezi că animalul a crescut rapid până la vârsta adultă, punând sub semnul întrebării înțelepciunea convențională privind creșterea tetrapodelor.
Autoarea principală Megan R. Whitney, fost cercetător postdoctoral în OEB și autor principal, profesorul Stephanie E. Pierce (OEB), curator al Paleontologiei Vertebratelor în Muzeul de Zoologie Comparată, au studiat tetrapodele timpurii pentru a înțelege mai bine cum au crescut, ceea ce ajută la furnizarea de mai multă claritate. în istoria de viață a animalelor. „Examinarea acestor fosile este ca și cum am citi o carte de povești și încercăm să citim cât mai multe capitole posibil, uitându-ne la modul în care tinerii cresc până la vârsta adultă”, a spus Whitney, „din cauza locului în care se află Whatcheeria în arborele genealogic timpuriu al tetrapodelor pe care am vrut să îl facem. țintește acest animal și uită-te la cartea lui de povești în diferite etape ale vieții.”
Raritatea eșantioanelor timpurii de tetrapode din înregistrarea fosilelor este o provocare pentru oamenii de știință care lucrează adesea din corpuri fosile incomplete sau grupuri de specii. Whatcheeria, totuși, este o excepție unică, deoarece este reprezentată de sute de oase de la mai mulți indivizi de dimensiuni diferite care au fost toate păstrate într-o singură localitate din Iowa. „Whatcheeria este una dintre vedetele colecției noastre de paleontologie”, a spus coautorul dr. Ken Angielczyk, curator MacArthur de Paleomamologie la Field Museum. „Este unul dintre tetrapodele timpurii cel mai bine reprezentate în înregistrarea fosilelor, iar abundența de material ne permite să punem întrebări despre biologia sa, care sunt imposibile pentru aproape toți contemporanii săi.”
Whatcheeria semăna cu o supra- Salamandra de dimensiuni mari, cu picioare și brațe robuste care își susțineau greutatea pe uscat, dar avea alte trăsături anatomice care sugerează că era încă legată de apă. Whatcheeria a trăit pe marginea unui lac terestru de câmpie, la interfața dintre apă și pământ, între aproximativ 331 și 326 de milioane de ani în urmă, ceea ce sugerează că aceste animale au petrecut timp atât în habitate acvatice, cât și în cele terestre.
Coautor Benjamin K.A. Otoo (CEB) și Angielczyk au furnizat nouă eșantioane reprezentative care acoperă clasele de mărime cunoscute de Whatcheeria de la juvenilă la adult. Whitney și Pierce au făcut apoi felii subțiri ale fosilelor pentru a examina structura microscopică a țesuturilor osoase din oasele coapsei (femora), plasând napolitanele sub un microscop cu lumină polarizată. Când s-au deschis și au examinat proba de os juvenil, au găsit dovezi ale osului fibrolamelar, care este țesut osos primar asociat cu creșterea rapidă.
„Am o amintire foarte clară a săriturii în picioare cu Stephanie [Pierce] și spunând acest lucru încalcă toate regulile la care ne-am gândit pentru modul în care crește creșterea acestor tetrapode timpurii”, a spus Whitney.
Pierce și Whitney și-au amintit unul dintre studiile lor anterioare asupra tetrapodului Greererpeton, un tetrapod timpuriu carbonifer puțin mai tânăr, care a arătat o strategie de creștere foarte diferită de creștere moderată cu o perioadă fără creștere pentru o perioadă lungă de timp. . Ei au emis ipoteza că acest lucru s-ar putea datora migrării animalului între corpurile de apă.
„Am văzut acest lucru la mai mulți indivizi din Greererpeton, așa că atunci când ne-am uitat la oasele Whatcheeria și am găsit din nou ceva complet diferit, am știau că aceste animale și istoria lor de viață trebuie să fie afectate de interacțiunile lor cu mediul lor și de locurile lor în ecosistemele lor antice”, a spus Pierce.
Whatcheeria este unul dintre cele mai mari animale recuperate din situl fosilelor din Iowa. Dimensiunea mare combinată cu dovezile osului fibrolamelar i-au determinat pe cercetători să emită ipoteza că Whatcheeria ar fi putut să fi crescut rapid pentru a atinge rapid dimensiunea mare necesară pentru a fi un prădător de top în mediul său.
„Dacă vrei să faci. Fii un prădător de top, un animal foarte mare, poate fi un avantaj competitiv să devii mare rapid, deoarece face mai ușor să vânezi alte animale și mai greu pentru alți prădători să te vâneze”, a spus Pierce. „Poate fi, de asemenea, o strategie de supraviețuire benefică atunci când trăiești în medii imprevizibile, cum ar fi sistemul de lacuri pe care l-a locuit Whatcheeria, care a trecut prin perioade sezoniere de moarte.”
Prezumția a fost întotdeauna că numai amnioții (reptile, păsări). și mamifere) au depus os fibrolamelar în concordanță cu creșterea rapidă și această creștere lentă a fost ancestrală pentru tetrapode. Dar, așa cum au descoperit Whitney și Pierce, acest tip de țesut osos a evoluat aproape de originea primelor tetrapode, mult mai devreme decât s-a așteptat oricine.
„Ratele crescute de creștere ale Whatcheeria ca tineret ne arată că poate lent și constant. creșterea de-a lungul vieții nu este de fapt condiția ancestrală pentru toate tetrapodele”, a spus Whitney, „și această descoperire contribuie la diversitatea tiparelor pe care le vedem pe măsură ce continuăm să eșantionăm din ce în ce mai multe tetrapode timpurii. Vedem că nu sunt toate lente. , animale lențe, dar sunt incredibil de diverse în sine.”
Whitney, în prezent profesor asistent la Universitatea Loyola din Chicago, și Pierce intenționează să continue să investigheze microstructura țesutului osos al tetrapodelor timpurii pentru a dezvălui istoria lor de viață și modul în care se leagă de nișa lor ecologică, vizând în mod special animalele găsite mai devreme în înregistrarea fosilelor decât Whatcheeria. „Recent am adunat date histologice osoase despre o rudă a lui Whatcheeria, folosind o tehnologie avansată de sincrotron”, a spus Pierce, „și rezultatele noastre preliminare interesante indică o altă strategie de creștere neașteptată.”
Comentarii:
Adauga Comentariu