Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Nasi przodkowie zeszli z drzew, uciekając przed asteroidą

Recommended Posts

Gdy przed 66 milionami lat asteroida zakończyła rządy dinozaurów na Ziemi i zabiła 3/4 gatunków zamieszkujących naszą planetę, wcześni przodkowie naczelnych i torbaczy byli jedynymi nadrzewnymi zwierzętami, które przeżyły zagładę, donoszą autorzy najnowszych badań. Jak przeżyły, skoro to gatunki nadrzewne były najbardziej narażone z powodu globalnej deforestacji wskutek masowych pożarów lasów spowodowanych upadkiem asteroidy?

W artykule Ecological Selectivity and the Evolution of Mammalian Substrate Preference Across the K-Pg Boundary opublikowanym na łamach Ecology and Evolution, naukowcy z Uniwersytetów Cornell, Yale, Cambridge i City University of New York, wysuwają hipotezę, że nasi przodkowie prowadzili na tyle elastyczny tryb życie, że byli w stanie zejść z drzew, by uchronić się przed wyginięciem. Mogli nie tylko je opuścić, ale i żyć bez nich. Autorzy badań opisali, jak uderzenie meteorytu, które wyznaczyło granicę pomiędzy kredą a trzeciorzędem (granica K-T), wpłynęło na ewolucję ssaków.

Jednym z możliwych wyjaśnień, w jaki sposób przodkowie naczelnych – mimo że prowadzili nadrzewny tryb życia – przetrwali przez granicę K-T zakłada pewien stopień ich elastyczności, mówi główny autor artykułu, doktorant Jonathan Hughes.

Pierwsze ssaki pojawiły się około 300 milionów lat temu, a do ich znacznego zróżnicowania ewolucyjnego mogło dojść wraz z rozprzestrzenieniem się roślin kwitnących na 20 milionów lat przed granicą K-T. Gdy asteroida spadła na Ziemię, wyginęło wiele gatunków ssaków. Jednocześnie zaś gatunki, które przeżyły, zróżnicowały się, zajmując nisze ekologiczne uwolnione od dinozaurów i innych gatunków, wyjaśnia Hughes.

Autorzy badań opublikowali drzewo filogenetyczne ssaków. Pogrupowali przy tym wszystkie żyjące gatunki ssaków na trzy kategorie – nadrzewne, częściowo żyjące na drzewach i nie żyjące na drzewach. Stworzyli też model komputerowy, który rekonstruował ewolucyjną historię ssaków. Model był niezwykle pomocny, gdyż mamy niewiele skamieniałości ssaków z czasów około granicy K-T i trudno jest na ich podstawie wnioskować o preferowanym habitacie gatunków. Dodatkowo naukowcy porównali te skamieniałości z żyjącymi gatunkami ssaków.

Model komputerowy wykazał, że granicę K-T przetrwały głównie ssaki, które nie żyły na drzewach. Wyjątkami byli przodkowie torbaczy i naczelnych. Bez względu na to, jakie dane załadowano do modelu, za każdym razem model obliczeniowy wykazał, że przed granicą K-T przodkowie naczelnych prowadzili nadrzewny tryb życia. W przypadku torbaczy połowa symulacji wykazała, że ich przodkowie żyli na drzewach.

Naukowcy sprawdzali też, jak ssaki jako grupa mogły zmieniać się w czasie. Modele wykazały, że czasach bezpośrednio przed i bezpośrednio po granicy K-T dochodzi do znacznej zmiany u ssaków jako grupy. Widoczna jest gwałtowna zmiana. Ssaki jako cała grupa przestają prowadzić nadrzewny tryb życia. Więc to nie jest tak, że nasze modele widziały tylko gatunki nie żyjące na drzewach. Nagle doszło do gwałtownej zmiany. Ssaki porzuciły drzewa, mówi Hughes.

Widać zatem, że po granicy K-T gwałtownie wzrósł udział ssaków nie korzystających z drzew. Te, które nie były się w stanie bez nich obyć, wyginęły. Przodkowie naczelnych i torbaczy opuścili drzewa, co znacząco wpłynęło na ich ewolucję.


« powrót do artykułu

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Mało brakowało, a człowiek by wyginął, informują naukowcy z Chin, Włoch i USA. Wykorzystując nową metodę o nazwie FitCoal (fast infinitesimal time coalescent process) oraz genom 3154 współcześnie żyjących osób, badacze byli w stanie dokładnie określić wydarzenia demograficzne z przeszłości. Z ich badań wynika, że pomiędzy 900 a 800 tysięcy lat temu los ludzkości wisiał na włosku. Może to wyjaśniać, dlaczego ani w Afryce, ani w Eurazji nie zachowały się żadne skamieniałości z tego okresu. Wyniki ich badań opublikowano właśnie na łamach Science.
      Analizy genetyczne wykazały, że we wczesnej epoce kamienia, około 900 tysięcy lat temu populacja Homo spadła z około 100 000 do około 1000. W okresie pomiędzy 930 000 a 813 000 lat temu los ludzkości był uzależniony od zaledwie 1280 dorosłych rozmnażających się przedstawicieli naszego gatunku. Zatem przez 117 000 lat ludzkość doświadczała potężnego kryzysu populacyjnego. W tym czasie żył ostatni wspólny przodek H. sapiens, neandertalczyka i denisowianina.
      Brak skamieniałości w Afryce i Eurazji można wyjaśnić tym kryzysem z wczesnej epoki kamienia, mówi jeden z autorów badań, Giorgio Manzi, antropolog z Uniwersytetu Rzymskiego La Sapienza. Przyczyny spadku liczebności populacji miały prawdopodobnie związek z klimatem. Zlodowacenia prowadziły do zmian temperatur, poważnych susz i utraty gatunków, które mogły być źródłem pożywienia dla człowieka. Pomiędzy wczesnym a środkowym plejstocenem doszło do utraty 65,85% różnorodności genetycznej u naszego przodka. Wydaje się jednak, że wydarzenie to prowadziło do epizodu specjacji, podczas którego dwa chromosomy uległy fuzji i utworzyły dzisiejszy chromosom 2 H. sapiens. To drugi największy chromosom u człowieka, składający się z 243 milionów par zasad.
      Nasza nowatorska praca otwiera pole do dalszych badań nad ewolucją człowieka. Każe bowiem zadać sobie pytanie o miejsca, w których przetrwali ci ludzie, w jaki sposób poradzili sobie z katastrofalnymi zmianami klimatu i czy selekcja naturalna zachodząca w czasie tak dramatycznego spadku liczebności populacji przyspieszyła ewolucję ludzkiego mózgu, mówi Yi-Hsuan Pan, genetyk ewolucyjny ze Wschodniochińskiego Uniwersytetu Pedagogicznego.
      Do szybkiego wzrostu liczebności populacji naszych przodków doszło, gdy opanowali oni ogień, a klimat zmienił się na bardziej przyjazny.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Wyjątkowa baza 2400 stanowisk archeologicznych obejmujących dzieje człowieka od 3 milionów lat temu do 20 000 lat temu obejmuje ponad 100 starych kultur i opisuje wyniki 150 lat prac archeologicznych. Jest ona dziełem naukowców z centrum badawczego ROCEEH (The Role of Culture in Early Expansions of Humans), którzy skompilowali olbrzymią liczbę informacji i umieścili je w jednej ogólnodostępnej bazie danych.
      ROAD (ROCEEH Out of Africa Database) to jeden z największych zbiorów danych dotyczących archeologii, antropologii, paleontologii i botaniki, wyjaśnia doktor Andrew Kandel z Uniwersytetu w Tybindze. W sposób jednorodny pod względem geograficznym i chronologicznym połączono informacje o zabytkach kultury, szczątkach człowieka i jego przodkach, pozostałościach zwierząt i roślin. W ten sposób powstało narzędzie, które pomaga w analizie wielu różnych aspektów ewolucji człowieka.
      Baza ROAD to wynik 15 lat pracy naukowców, którzy przeanalizowali ponad 5000 publikacji w wielu językach, w tym w angielskim, chińskim, francuskim, włoskim czy portugalskim. Powstała w ten sposób łatwa w użyciu interaktywna mapa stanowisk archeologicznych. Użytkownik może na jej podstawie tworzyć też własne mapy obejmujące konkretne kultury, obszary geograficzne czy okresy historyczne.
      Naukowcy mogą zadawać ROAD zaawansowane zapytania, dzięki którym sprawdzą na przykład, obecność konkretnej kategorii kamiennych narzędzi w Afryce czy dystrybucję konkretnych gatunków zwierząt w interesujących ich okresach, jak chociażby podczas wycofywania się lądolodu. Takie zapytania dostarczą naukowcom olbrzymiej ilości danych, które później mogą wykorzystać do dalszej pracy za pomocą zaawansowanych metod wizualizacji czy analizy, mówi Kandel.
      Baza pokazuje tez, że znaczna część naszej wiedzy pochodzi z bardzo niewielu dobrze przebadanych regionów, jak Afryka Południowa i Wschodnia, Europa czy Azja Centralna i Wschodnia. Większa część obszarów planety to archeologiczna biała plama. Badanie tych obszarów może przynieść w przyszłości niezwykle ekscytujące odkrycia.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Motyle – zarówno te dzienne jaki i nocne, czyli ćmy – to jeden z najbardziej rozpowszechnionych rzędów owadów. Ćmy pojawiły się około 300 milionów lat temu. W 2019 roku dowiedzieliśmy się, że przed około 100 milionami lat grupa nocnych motyli zaczęła latać za dnia, by korzystać z bogatych w nektar kwiatów. Tym samym udowodniono, że nieprawdziwa jest hipoteza, jakoby motyle dzienne pojawiły się już po zagładzie dinozaurów, by uniknąć polujący na ćmy nietoperzy. Dotychczas jednak sądzono, że motyle dzienne po raz pierwszy wyewoluowały w Azji. Teraz okazuje się, że to nieprawda.
      Akito Kawahara, kurator zbiorów motyli we Florida Museum of Natural History, i jego zespół przeprowadzili analizy genetyczne niemal 2300 gatunków motyli reprezentujących wszystkie rodziny i 92% rodzajów z rzędu Lepidoptera. Stworzyli największe na świecie drzewo genealogiczne motyli i dowiedli, że motyle dzienne po raz pierwszy wzbiły się do lotu w Ameryce Północnej i Środkowej. Żywiły się wówczas roślinami z rodziny bobowatych.
      To było moje marzenie z dzieciństwa. To coś, co chciałem zrobić od czasu pierwszej wizyty w Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej gdy byłem dzieckiem i gdy na drzwiach biura kuratora zobaczyłem drzewo genealogiczne motyli. To jednocześnie najtrudniejsze badania naukowe, w jakich brałem udział. Wymagały one wielkiego wysiłku ze strony ludzi na całym świecie, cieszy się Kawahara.
      Obecnie istnieje około 19 000 gatunków motyli dziennych. Zrekonstruowanie ich historii na przestrzeni 100 milionów lat było trudnym zadaniem. Wymagało zebrania danych o miejscach występowania poszczególnych gatunków motyli oraz roślin, z których korzystają. Dane takie nie były jednak przechowywane w jednym miejscu, znaczna ich część nie była zdigitalizowana, konieczne było przeszukiwanie publicznie dostępnych baz danych, poszukiwanie książek oraz artykułów naukowych, tłumaczenie ich z różnych języków, przeglądanie zbiorów muzealnych i innych miejsc, w których znajdowały się użyteczne informacje o motylach.
      Naukowcy przeanalizowali też 11 niezwykle rzadkich skamieniałości motyli, które wykorzystali do kalibracji swojego drzewa genetycznego. Dzięki temu dowiedzieli się np. że motyle dzienne bardzo szybko się różnicowały, jedne grupy pokonywały w toku ewolucji olbrzymie odległości, inne zaś pozostawały w miejscu, mimo, że wokół nich swój bieg zmieniały rzeki, pojawiały się i znikały pasma górskie, przemieszczały się kontynenty.
      Dzięki olbrzymiej pracy naukowców wiemy, że motyle dzienne pojawiły się po raz pierwszy gdzieś w Ameryce Środkowej i zachodnich częściach Ameryki Północnej. W tym czasie Ameryka Północna była przedzielona szerokim morzem, a Ameryka Północna i Południowa nie były jeszcze połączone. Mimo to motyle były w stanie pokonywać wielkie przestrzenie nad wodami i podbijały świat. Nie zawsze leciały najkrótszą drogą. Mimo że wówczas Ameryka Południowa i Afryka znajdowały się dość blisko siebie, motyle najpierw przeleciały do Azji, na Bliski Wschód i do Afryki Wschodniej. Dotarły nawet do Indii, które wówczas były wyspą. Największym ich wyczynem było zaś dotarcie do Australii, połączonej wówczas z Antarktyką. Oba kontynenty były ostatnią pozostałością Pangei. Nie można wykluczyć, że motyle żyły przez pewien czas w Antarktyce.
      A przed około 45 milionami lat zjawiły się w Europie. Nie wiadomo, dlaczego zajęło im to tak dużo czasu, ale skutki tej późnej migracji widać do dzisiaj. W Europie, w porównaniu z innymi kontynentami, nie ma zbyt wielu gatunków motyli. A te które są, często występują w innych częściach świata, na przykład na Syberii i w Azji, mówi Kawhara.
      Gdy już motyle zasiedlały jakiś obszar, szybko się różnicowały w zależności od występujących na nim roślin. Gdy z Ziemi zniknęły dinozaury, istniały już niemal wszystkie współczesne rodziny motyli, a każda z nich była w sposób szczególny powiązana z konkretnymi roślinami.
      Gdy naukowcy porównali historię ewolucyjną motyli oraz roślin, na których żerują, stwierdzili, że dochodziło tutaj do wspólnej ewolucji. Naukowcy zauważyli, że obecnie 67,7% gatunków motyli to gatunki, które korzystają z jednej rodziny roślin, a 32,3% gatunków korzysta z dwóch lub więcej rodzin. Motyle żywiące się na bobowatych i wiechlinowatych często korzystają tylko z nich. Większość gatunków nie korzysta z roślin z innych rodzin. Bobowate i wiechlinowate są szeroko rozpowszechnione i występują niemal we wszystkich ekosystemach. Wiekszość z nich posiada też potężne chemiczne środki obronne odstraszające owady. Jednak od milionów lat rośliny te pozwalają, by motyle z nich korzystały.
      Grupa Kawahary zauważyła też, że aż 94,2% gatunków motyli pożywiających się na więcej niż jednej rodzinie roślin, wybiera rośliny blisko spokrewnione. To zaś potwierdza wcześniejsze badania, z których wynikało, że spokrewnione ze sobą motyle żywią się na spokrewnionych ze sobą roślinach.
      Ewolucja motyli i roślin okrytonasiennych jest ze sobą nierozerwalnie związana od samych początków istnienia tych roślin, a bliskie związki pomiędzy tymi organizmami doprowadziły do pojawienia się wspaniałej różnorodności i roślin, i zwierząt, dodaje profesor Pamela Soltiz z Florida Museum.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Grupa naukowców z Czech, USA, Kanady, Niemiec i Włoch opisała grupę obiektów w przestrzeni kosmicznej, która nazwała „ciemnymi kometami”. Znajdują się one na granicy pomiędzy kometami a asteroidami. Zdaniem badaczy, wydobywa się z nich gaz, jednak w takich ilościach, że nie widać go przez teleskopy. Jednak skutki oddziaływania tego gazu są widoczne, gdyż te pozorne asteroidy czasami przyspieszają w sposób, jakiego nie da się wytłumaczyć oddziaływaniem grawitacyjnym.
      Ogrzewane przez Słońce komety emitują gaz i pył. Może z nich uchodzić nawet 10 kilogramów materiału na sekundę. Odbija on promienie słoneczne i jest widoczny jako koma. Asteroidy, składające się głównie z materiału skalnego, nie pozostawiają za sobą komy.
      Uczeni zaobserwowali jednak obiekty, które wyglądają jak asteroidy, ale czasami przyspieszają bez widocznego powodu. Większość z tych obiektów ma nie więcej niż kilkadziesiąt metrów średnicy i znajdują się w pobliżu Ziemi. Naukowcy sądzą, że te okresowe zmiany prędkości są spowodowane emisją materiału. Jest ona minimalna, zaledwie 0,0001 grama na sekundę, więc nie można tego materiału zobaczyć, ale to wystarczająco dużo, by od czasu do czasu nadawać dodatkowe przyspieszenie asteroidom.
      Uczeni mówią, że dotychczas „ciemne komety” nie zostały odkryte, gdyż to niewielkie obiekty, a żeby zaobserwować ich okresowe przyspieszanie trzeba wielu miesięcy lub lat obserwacji. Nie można wykluczyć, że w Układzie Słonecznym może istnieć cała klasa słabo aktywnych komet.
      Badania, w których udział biorą m.in. Davide Farnocchia z Jet Propulsion Laboratory, Petr Pravec z Czeskiej Akademii Nauk czy Olivier R. Hainaut z Europejskiego Obserwatorium Południowego, zostały zainspirowane obiektem 1I/2017 Oumuamua, który przybył do Układu Słonecznego z przestrzeni międzygwiezdnej. Początkowo sądzono, że to asteroida, jednak gdy okazało się, że Oumuamua przyspiesza, uznano ją z kometę.
      Jedynym sposobem, by sprawdzić hipotezę o istnieniu „ciemnych komet” jest przeprowadzenie badań na miejscu. Na szczęście jeden z obserwowanych obiektów, 1998 KY26, został wybrany jako cel misji badawczej japońskiej sondy. Odwiedzi ona tę asteroidę w 2031 roku. Wówczas przekonamy się, czy rzeczywiście w Układzie Słonecznym istnieją „ciemne komety”.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Astronomowie z Indii i Kanady zarejestrowali emisję radiową w paśmie 21 cm pochodzącą z wyjątkowo odległej galaktyki. Ich osiągnięcie otwiera drogę do lepszego poznania wszechświata, szczególnie jego odległych części. Daje ono np. nadzieję na znalezienie odpowiedzi na pytanie, w jaki sposób w odległych galaktykach powstają gwiazdy. Galaktyki emitują różne rodzaje sygnałów radiowych. Dotychczas mogliśmy rejestrować ten konkretny sygnał tylko z bliższych galaktyk, co ograniczało naszą wiedzę, mówi Arnab Chakraborty, doktorant na kanadyjskim McGill University.
      Emisja w paśmie 21 centymetrów pochodzi z atomów wodoru, który szczególnie interesuje naukowców. Atomowy wodór to podstawowy budulec gwiazd, ma też olbrzymi wpływ na ewolucję galaktyk. Zatem, by lepiej zrozumieć ewolucję wszechświata, naukowcy chcą zrozumieć ewolucję gazu w różnych punktach jego historii. A dzięki indyjskiemu Giant Metrewave Radio Telescope oraz wykorzystaniu techniki soczewkowania grawitacyjnego udało się zarejestrować emisję z atomów wodoru znajdujących się w bardzo odległej galaktyce.
      Dotychczas najbardziej odległą galaktyką, dla której zarejestrowano emisję w paśmie 21 cm, był obiekt oddalony od nas o 4,1 miliarda lat. Przesunięcie ku czerwieni tej galaktyki wynosiło z=0.376. Przesunięcie ku czerwieni to zjawisko polegające na wydłużaniu się fali promieniowania elektromagnetycznego w miarę oddalania się źródła emisji od obserwatora. W przypadku światła widzialnego falami o największej długości są fale barwy czerwonej, stąd nazwa zjawiska. Kanadyjsko-indyjski zespół zarejestrował teraz emisję z galaktyki, dla której z wynosi 1.29, co oznacza, że jest ona oddalona od nas o 8,8 miliarda lat świetlnych. Przechwycony sygnał został z niej wyemitowany, gdy wszechświat liczył sobie zaledwie 4,9 miliarda lat. Ze względu na gigantyczną odległość, do chwili, gdy przechwyciliśmy sygnał, emisja z pasma 21 cm przesunęła się do pasma 48 cm, mówi Chakraborty.
      Zarejestrowanie tak słabego sygnału z tak wielkiej odległości było możliwe dzięki zjawisku soczewkowania grawitacyjnego, w wyniku którego fale emitowane ze źródła są zaginane jak w soczewce przez obecność dużej masy – na przykład galaktyki – pomiędzy źródłem a obserwatorem. W tym przypadku soczewkowanie wzmocniło sygnał 30-krotnie, dzięki czemu mogliśmy zajrzeć tak głęboko w przestrzeń kosmiczną, wyjaśnia profesor Nirupam Roy. Badania wykazały, że masa wodoru atomowego w obserwowanej galaktyce jest niemal dwukrotnie większa niż masa gwiazd.
      Uzyskane wyniki dowodzą, że już za pomocą obecnie dostępnych technologii jesteśmy w stanie coraz bardziej szczegółowo badać coraz odleglejsze obszary wszechświata i śledzić jego ewolucję.

      « powrót do artykułu
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...