Del:
10 fantastiske evolutionære opdagelser i forhistoriske skabninger
Evolution er fantastisk, fordi det altid går i overensstemmelse med et strengt opretholdt sæt af naturlige, helt logiske principper. Fra hvaler med tandpener til identiske dovendyr, der er stort set uafhængige, giver det helt perfekt mening.
10Hunde har indbyggede pottevarmere
Evolution har udstyrede hjørnetænder med indbyggede poteopvarmere eller snestøvler, der fungerer som sædevarmere i luksusbiler. Dette giver hunde den bemærkelsesværdige evne til at afværge frosne fødder, selv når de udsættes for frostige eller isige overflader.
En hunds bare poter udsættes for elementerne og har et højt forhold mellem overfladeareal og volumen, hvilket bør fremme varmetab. Men et tæt bundtet netværk af blodkar holder doggy fødder ved hyggelige temperaturer i stort set alle terræn. Ærene og arterierne ligger så tæt på hinanden, at varmen fra det varme blod, der rejser til poterne, hurtigt overføres til det koldere blod, der forlader poterne og holder ekstremiteterne bølle.
I videnskabelige termer er dette kendt som et modstrømsudvekslingssystem. Den samme mekanisme er til stede i pingvinfødder og vinger, delfiner og poterrevens poter. Dens uventede opdagelse i hundehunde antyder, at hundens husdyr kan være begyndt i koldere klimaer. Yderligere isolering kommer fra frostbestandige fedtreserver, der er placeret inden i puderne, selvom overdreven avl er blevet mindre i nogle hundetyper.
9 Juraperioden var en mammalsk hot pot
Takket være en bestemt filmlinie er vi kommet til at kende juraperioden som en dinosaurisk storhedstid. For et stykke tid viste det sig, at de eneste pattedyr, der var til stede under den mesozoiske æra (som omfatter juraperioden), var uvorne små insektive dyr, der kun var aktive om natten, da de reptilske overlords døde.
Nu har en Oxford-ledet skelet- og dentalanalyse af mesozoiske pattedyr afsløret, at denne æra, især Jurassic-delen, var en tid for uheralded pattedyrsproliferation. Nye versioner af gamle dyr opstod hurtigt og fylder ledige evolutionære nicher med deres nyligt fremskrevne tilbøjeligheder til at glide, grave og svømme.
Midt-juraperioden (200-145 millioner år siden) oplevede pattedyr, der udviklede sig til en hastighed 10 gange hurtigere end den sene jura, da den evolutionære ruckus endelig afgjorde. Den uventede boom førte til hurtigt at ændre kroppens former og størrelser såvel som hidtil uset dental mangfoldighed. De terriske linjer, der fødte placentale og pungdyr, gennemgik de største adaptive forandringer, der voksede 13 gange hurtigere end normalt. Da reptilierne stadig regerede øverste, fik vores fuzzy forfædre et evolutionsk fodfæste, de ville ikke snart afstå.
8Enamel var til fisk
Emalje, den biologiske cement, der kæber dine tænder, så du kan nyde æbler og jordnødde skør, har en lang evolutionær historie. Længe før det vandrede ind i munden, fungerede emaljen som fiskpanser. Ifølge fossiliseret Romundina Stellina Det er 400 millioner år gamle, nogle af de tidligste chompers var ikke mere end en ujævn tallerken.
R. Stellina er blandt de ældste kævede hvirveldyr og derfor tandfødte til en lang række dyr. Disse rustningsbelagte fisk udviklede en bidplade, der ikke var helt den samme som tænderne. I stedet var det en stor toothy fremtrædende, omkring hvilke små støber gradvist dannede sig. Men ligesom dagens tænder var de sammensat af en cremet dentinkern omgivet af en crunchy emalje belægning.
Psarolepis romeri-Ennu ældre, mindre prøve adorably kendt som en minipredator-havde dentin tænder uden beskyttende emalje belægning. Det besidder dette vidundermateriale, men i dets skalaer. Nogle hævder, at lignende, fuldt udviklede skalaer i andre væsener til sidst drev mod munden gennem forskellige mutationer for at blive moderne tænder. Det er også muligt, at strukturer, der allerede er til stede i munden, skiftede funktionen undervejs og begyndte at pumpe ud emalje.
7Brogehvaler har udviklet en hjælpemund-penis
Bowhead hvaler er den længste levede af alle pattedyr og sport dyreriget største mund. Alligevel er det mest slående anatomiske træk ved disse blide giganter et lygteformet orgel gemt væk i deres kødfulde kæber.
På trods af sine utrolige dimensioner blev 4 m (12 ft) corpus cavernosum maxillaris (CCM) netop opdaget i 1990'erne, da forskere fra Virginia's Hampden-Sydney College dissekerede syv bowhead hvaler, der tidligere var blevet dræbt af Alaskan Inupiat jægere i en regering- sanktioneret jagt.
Hacking gennem hvalernes kødfulde kranier, opdagede forskerne en rodlignende appendage, der pokede ud fra en klump af kæbekød. Varmere end det omgivende væv, den mystiske struktur var fuld af blod og grundigt innerveret. Desuden var den sammensat af et svampet væv, som hærder betydeligt, når det er engorged med blod.
Yup, det er en penis okay. Selvom det utvivlsomt er penile i struktur og delvist i funktion, er det efter vor viden ikke brugt som et seksuelt redskab. I stedet tjener organet sandsynligvis til at udslette overskydende kropsvarme.
For at modige de isete dybder er hvaler blevet farligt isolerede, så meget, at de risikerer overophedning, mens de er engagerede i anstrengende aktivitet. Den varmere, stærkt vaskulære CCM formodes at bekæmpe denne potentielt dødelige ulejlighed. Det er også muligt, at orgelet registrerer plankton og andre små vandlevende organismer som vandfiltre gennem en buehovedets hulhule.
6Warm-Bloodedness
Med en intern varmekilde nyder vi varmblodene en langt mere aktiv livsstil end de mindre heldige væsner, der stoler på Solen.Endot var endotermien ikke stødt på de små, furrige væsner, der skinnede om dinosaurfødder ved daggry af pattedyrs tidslinjen.
Forskere Christen Don Shelton og Martin Sander har sporet varmblodhed tilbage mindst 300 millioner år til en monstrous hundhyrde ved navn Ophiacodon. Selvfølgelig var disse dyr hverken hund eller firben. I stedet var de synapsider, skabninger som den sejlbagede Dimetrodon med både pattedyr og reptilianske træk.
En af de mange frynsegoder, der ydes til varmblods er en accelereret vækstrate, der frembringer forskellige knoglemønstre hos pattedyr og fugle. Forskere fandt denne telltale fibrolamellar knogle i Ophiacodon skeletter samt foreslår i det mindste en delvis varmblodhed. Siden Ophiacodons er ikke direkte under os på den forfædre tidslinje, ser det ud til at dette nyttige evolutionære træk udviklede sig parallelt på tværs af separate biologiske grene.
5Penguins kan ikke smage fisk igen
I en grusom tilpasningstilpasning, der opstod engang omkring 20 millioner år siden, synes pingviner at have mistet evnen til at smage fisk, deres yndlingsdrik. De kutter stadig på fisk og skaldyr, men det kan lige så godt være isbjergetesalat. De smagsreceptorer, der opfatter umami, den fyldige, kødfulde smag, der er forbundet med fisk og andre velsmagende dyr, er ikke længere kodet i pingvinsgenomet.
Ifølge en genetisk analyse fra University of Michigan, forskere hypoteser, at levende i en frigid biom har forringet pingvinernes evne til at nyde et komplet udvalg af smag, baseret på det faktum, at smagsreceptorer fungerer dårligt ved lave temperaturer.
Derfor forsvandt de næsten ubrugelige receptorer fra pingvinernes mund over tid. Tilsætte fornærmelse mod skade har smagsreceptorerne for søde og bitre tilsyneladende også været ufunktionelle. Vi er ikke engang sikre på, om disse dårlige dyr kan opfatte sure og salte sensationer. I pingviner er strukturen til at nyde salt smag også afgørende for nyrefunktionen. Så det virker måske ikke for deres smagsoplevelse, hvilket muligvis giver pingvinerne ikke mulighed for at opfatte smagsoplevelser overhovedet.
4Flies er naturens militære jetfly
Formentlig naturens mest irriterende opfindelse, fluer har små hjerner og står over for overvældende kognitive mangler, men alligevel undviger evasive evner, der rivaliserer militære fly. Næsten umuligt at svømme, videnskaben har konstateret, at fluer analyserer indkomne trusler og formulerer en beredskabsplan inden for 100 millisekunder. Gennem højhastighedstog med høj opløsning kunne forskerne se, hvordan frugt flyver så irriterende at undgå døden.
Evolution har formået at pakke et imponerende komplekst undvikelsessystem i en lille insekthjerne såvel som i sine tre par ben. Længe før din hånd nogensinde kommer ned, har flyets nervesystem allerede integreret flere opgaver. Dens 360 grader visuelle system har registreret din nærliggende haymaker, konsulteret med positionsfølere i benene for at opnå den perfekte start, og planlagt en flugtvej, mens din hånd stadig var hurtigere.
For at forholde sig til problemet foreslår forskere en zenlignende kamp mellem væsener og menneske: Må ikke flyve, men vær flyve og mål for, hvor det vil være.
3 to-og tre-toed sloths er ikke rigtig relateret
Sloths af de to-og tre-toed sorter er så slående ligner, at selv forskere var chokerede over at finde lighederne var rent tilfældige. Et godt eksempel på konvergerende evolution, de skiftløse sloths er kun fjernt beslægtede.
Begge er xenarthrans, der deler en formodet forfædre med jordboende, fremtrædende kloede dyr som anteaters og armadillos. I stedet for at vælte anthills, brugte antediluvian sloths deres frygtelige kløer som klatringspikes, befolkede træetræerne og bosatte sig i en roman evolutionær niche som dovne, hovdyrige pattedyr.
De massive, terrestriske dovendyr fra tidligere eoner bærer lidt besked til deres moderne efterkommere, bortset fra et komplement af scythe-lignende klør. For eksempel er moderne sloths af to-toed sorten tæt forbundet med uddødt Megalonyx-A bearish, dopey-faced dyr med en 3 meter (10 ft) kropsspænding og en lejlighedsvis hankering for kød.
Tre-toed sloths synes derimod at være miniaturiserede versioner af Megatherium, en utroligt kuperet jordslæden, der toppede 6 meter lang. Heldigvis udviklede disse store kroppe sig som et middel til at nå ud af vejen vegetation, fordi kødædende sloths droppe fra baldakinen er en skræmmende tanke.
2Vaterbears har lånt en god del af deres genom
Vi har tidligere nævnt, at tardigrader - eller i kortere termer, vandbærer - er utroligt uforgængelige væsner upåvirket af ugudelige temperaturer, umulige tryk og endog rummets tomrum. Nu for første gang har forskerne lagt tardigradegenomet og afdækket det mest fremmede DNA af enhver levende ting. Vandbjørne er lige så tæt som vi er kommet for at opdage fremmede liv.
Denne usædvanlige, ekstremt varierede plan er resultatet af utallige vandrette genoverførsler. Generelt tænker vi på, at genetisk information bliver "ned" gennem successive generationer via forplantning, en proces kaldet vertikal genoverførsel. Horisontal genoverførsel er deling af kode mellem organismer gennem ikke-seksuelle midler, såsom indtagelse af plasmider.
Normalt beskytter en robust nukleær mur et dyrs dyrebare DNA fra udenfor indblanding. Imidlertid har tardigradens evne til at overleve ekstrem udtørring tilsyneladende tilladt regelmæssigt indgreb i dets genetiske materiale.Da tardigrade taber vand, bliver dets nukleare membraner skrumpede, bliver sprøde og forskydes og giver adgang til det gooey-DNA indenfor. Tilfældige bits af udenlandsk kode er fejet inde, fusionere med deres beskedne vært.
1Samlinger kom fra nedenunder
Næsten alle hader slanger, og indtil for nylig blev det antaget, at deres afstødende, slidende fysiques udviklede sig for mange millioner år siden i nogle fjerntliggende søboende forfædre.
Andre argumenterer imidlertid for, at de smidige, ubarmhjertige legemer opstod som en tilpasning til underjordisk levende, ligesom væskemiljøet fra de rystelser franchise. For nylig synes en anatomisk undersøgelse af paleontologerne Hongyu Yi og Mark Norell at have afskediget forfædre slanger til det underjordiske domæne af mol og regnorme.
Hemmeligheden ligger i form af det indre øre, hvorfra forskere kan fastslå en slangs foretrukne biomasse. Burrowing dyr har opblåste indre øre strukturer, der tillader detektion af lavfrekvent rumblings foretaget af skabninger scurrying gennem jord. En røntgenanalyse af 44 fossile og ekstreme reptiler fandt den telltale indre øreballon godt repræsenteret, hvilket tyder på en underjordisk arv.
Denne seneste undersøgelse bekræfter tidligere arbejde af John J. Wiens på Stony Brook University, som priede dybt ind i reptilianetomet for at opdage forfædrene for de fleste moderne slanger: Blinde, jordboende proto-slanger kaldet scolecophidians.