Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Recommended Posts

Za olbrzymie rozmiary wielkoraków (Eurypterids), które sięgały niemal 3 metrów, odpowiadały nie tylko czynniki środowiskowe, ale i bezwzględna walka o pożywienie z rybami pancernymi (Placodermi).

James Lamsdell i dr Simon Braddy z Uniwersytetu Bristolskiego wyjaśniają, że prawdziwe są obie teorie dotyczące ewolucji wielkoraków: teoria Romera z lat 30. ubiegłego wieku, która wspominała o rywalizacji z pierwszymi kręgowcami i późniejsza, powołująca się na czynniki środowiskowe, w tym wyższe stężenie tlenu w atmosferze. Najnowsze badania pokazują, że jedna z linii ewolucyjnych Eurypterids stopniowo powiększała swoje gabaryty, współzawodnicząc z plakodermami, a druga – pełzająca i żerująca na dnie morskim – wykorzystując korzystne dla siebie zmiany klimatu. Wcześniejsze studia traktowały wielkoraki, największe stawonogi świata, jak monolit. Teorii nie testowano też statystycznie, przez co paleobiolodzy przeoczyli fakt, że na poszczególne grupy wpływały różne presje ewolucyjne.

Brytyjczycy porównali rozmiary i liczbę gatunków wielkoraków oraz wczesnych ryb. Odkryliśmy, że ewolucja dwóch głównych linii wielkoraków była całkiem inna. Duże drapieżne stawonogi stawały się coraz większe, ale ich różnorodność spadała w miarę rozpowszechniania się plakoderm. W tym czasie inne formy Eurypterids, które początkowo były małymi padlinożercami, osiągnęły swoje imponujące rozmiary później, kiedy to samo udało się wielu kręgowcom – podkreśla Lamsdell.

Wyginięcie gigantycznych wielkoraków zbiegło się w czasie z pojawieniem się 400 mln lat temu dużych ryb pancernych. Lamsdell i Braddy wykazali, że przed "debiutem" plakoderm na scenie życia w skamielinach występuje wzrost ich różnorodności, zaś potem – przed ostatecznym wyginięciem 370 mln lat temu - następuje nagły spadek, któremu towarzyszy skok gabarytów. To sugeruje, że była to próba rywalizacji z pierwszymi kręgowcami. Niestety, nieudana.

Padlinożerne wielkoraki uniknęły współzawodnictwa z kręgowcami, dlatego przeżyły ryby pancerne. One również stały się bardzo masywne (dorastały nawet do 2 m), ale stało się to nie wcześniej niż 300 mln lat temu, gdy musiały sobie jakoś poradzić z warunkami życia w mniej zasolonej wodzie. W takiej sytuacji duzi lepiej regulują skład krwi, stąd wprowadzone rozwiązanie. Ta linia wielkoraków zniknęła razem z wieloma innymi zwierzętami dopiero podczas wymierania permskiego.

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
      Jak szybko makroewolucja zmienia ssaki? Okazuje się, że po 24 mln pokoleń zwierzę wielkości myszy osiągnęłoby rozmiary słonia. Królik mógłby mu dorównać szybciej, bo po 10 mln pokoleń (PNAS).
      Zespół dr Alistaira Evansa z Monash University zauważył, że tempo zmniejszania jest o wiele większe od tempa powiększania. Potrzeba bowiem jedynie 100.000 pokoleń, aby zaszła duża zmiana prowadząca do skarłowacenia.
      Naukowcy przyglądali się 28 grupom zwierząt z różnych kontynentów i basenów oceanicznych, które zamieszkiwały Ziemię w ciągu 70 mln lat (pod uwagę wzięto 20 okresów). Znalazły się wśród nich słonie, naczelne i walenie. Zmiany wielkości śledzono raczej w skali pokoleń niż lat. Pozwoliło to na dokonywanie sensownych porównań między gatunkami o różnej długości życia.
      Okazało się, że zmiany wielkości waleni zachodzą 2-krotnie szybciej niż zmiany wielkości ssaków lądowych. To prawdopodobnie dlatego, że łatwiej być dużym w wodzie [wyporność ogranicza modyfikacje budowy przy wzroście masy] - wyjaśnia dr Erich Fitzgerald z Muzeum Wiktorii.
      Dwudziestoosobowy zespół biologów i paleontologów wyliczał maksymalny wskaźnik wzrostu dla kladu, który oznaczał maksymalne tempo ewolucji danej cechy w obrębie jakiejś grupy zwierząt. W ten sposób ustalono, że do 100-, 1000- i 5000-krotnego wzrostu masy ssaka lądowego potrzeba, odpowiednio, minimum 1,6, 5,1 i 10 mln pokoleń. W przypadku waleni wartości te były mniejsze i wynosiły, odpowiednio, 1,1, 3 i 5 mln pokoleń. I tak po 30 mln lat (5 mln pokoleń) waleń ważący początkowo 25 kg mógłby ostatecznie osiągnąć masę 190 ton - tyle waży płetwal błękitny.
      Evans podkreśla, że zaskoczyło go, że zmniejszenie rozmiarów ciała zachodzi ponad 10-krotnie szybciej niż powiększanie. Wiele miniaturowych zwierząt, np. mamut karłowaty, żyło na wyspach, co pozwala wyjaśnić ograniczenie gabarytów. Kiedy stajesz się mniejszy, potrzebujesz mniej pożywienia i możesz się szybciej rozmnażać, co jest sporą zaletą na małych wyspach.
      Aby określić wymiary danego zwierzęcia, akademicy wykorzystali zęby, czaszki oraz kości kończyn i porównywali je z częściami ciała współczesnych gatunków. Co ciekawe, stwierdzono, że niemal wszystkie ssaki są teraz mniejsze niż w czasie ostatnich zlodowaceń. Być może dlatego, że największe zwierzęta zostały wybite albo przez to, że jest cieplej, większe rozmiary przestały być już tak korzystne. Od reguły istnieje jednak pewien wyjątek - płetwal błękitny. On nadal staje się coraz większy. Niewykluczone, że przyczyną są prądy morskie, które zwiększają liczebność kryli wokół Antarktydy. Przyszłość płetwali wydaje się jednak niepewna, ponieważ nadmierne odławianie ryb może zagrozić ich źródłom pokarmu. Jeśli tak, do osiągnięcia ich maksymalnych rozmiarów dojdzie jeszcze za naszego życia - dodaje Fitzgerald.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Dorosłe komórki macierzyste jelit reagują na wzrost konsumpcji, powiększając przewód pokarmowy.
      Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkley byli zaskoczeni tym odkryciem, ponieważ dotąd uważano, że kiedy embrionalne komórki macierzyste osiągną dojrzałość, pozostają po prostu w tkankach, zastępując komórki obumierające bądź zniszczone przez uraz. Tymczasem podczas najnowszych badań na muszkach owocowych okazało się, że mogą one reagować na zmiany w organizmie i środowisku.
      Jak napisano w artykule opublikowanym w piśmie Cell, w czasie eksperymentów komórki macierzyste jelit owadów odpowiadały na zwiększoną podaż pokarmu, wytwarzając więcej komórek przewodu pokarmowego.
      Kiedy muszki zaczynały jeść, jelitowe komórki macierzyste przechodziły w stan nadbiegu i jelito się rozszerzało. Cztery dni później przewód pokarmowy był 4 razy większy niż na początku, ale kiedy pokarm odstawiono, jelito powróciło do pierwotnych rozmiarów - wyjaśnia dr Lucy O'Brien.
      Ze względu na podobieństwa między naszymi gatunkami, odkrycia z badań nad muszkami mogą rzucić nieco światła na zastosowanie komórek macierzystych w leczeniu chorób żołądkowo-jelitowych i metabolicznych, np. cukrzycy.
      Jedną ze strategii wykorzystywanych przez zwierzęta w radzeniu sobie ze zmiennością środowiska jest dostrajanie układów narządów. Jak dokładnie zachodzi taka adaptacja organów, zwłaszcza u dojrzałych zwierząt, które już nie rosną, długo pozostawało jednak tajemnicą - podkreśla O'Brien. Takie przystosowywanie zachodzi u wielu gatunków: u człowieka przewód pokarmowy odrasta, po tym jak z powodu nowotworu chirurgicznie usuwa się jego część, a u hibernujących zwierząt przewód pokarmowy kurczy się w czasie zimy aż o 2/3.
      O'Brien, David Bilder i inni odkryli, że kiedy muszki owocowe są karmione, jelito wydziela miejscowo insulinę, co stymuluje komórki przewodu pokarmowego do podziałów. Stężenie jelitowej insuliny szybuje bezpośrednio po jedzeniu i stanowi bezpośredni komunikat dla przewodu pokarmowego. W ten sposób jelito samo kontroluje własną adaptację - opowiada Bilder.
      Komórki macierzyste mogą się dzielić asymetrycznie, dając jedną komórkę macierzystą i jedną komórkę jelit, albo symetrycznie - na dwie komórki macierzyste. Zespół z Berkeley zauważył, że w odpowiedzi na pokarm jelitowe komórki macierzyste częściej przechodziły podziały symetryczne, co pozwalało zachować stosunek komórek macierzystych do komórek jelit.
      Przystosowawcze skalowanie rozmiarów jelit ma duży sens z punktu widzenia fizjologicznej sprawności. Utrzymywanie nabłonka jelit jest kosztowne metabolicznie, pochłaniając 30% zasobów energetycznych organizmu. Minimalizując wymiary przewodu pokarmowego przy niedoborach pokarmu i maksymalizując przy jego obfitości, komórki macierzyste pomagają zwierzętom przeżyć w stale zmieniającym się środowisku" - podsumowuje O'Brien.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Nowe studium, którego wyniki ukazały się w piśmie The American Naturalist, wyjaśniają, w jaki sposób ocieplenie klimatu może doprowadzić do zmniejszenia rozmiarów niemal wszystkich zwierząt zmiennocieplnych i zakłócenia sieci troficznych, tworzonych przez przeplatające się łańcuchy pokarmowe.
      Naukowcy już od jakiegoś czasu wiedzieli, że niemal wszystkie zwierzęta zmiennocieplne podlegają zasadzie temperatura-rozmiar, zgodnie z którą niższa temperatura oznacza wolniejszy wzrost i większe wymiary ostateczne (i na odwrót - wyższe temperatury wiążą się z mniejszymi ostatecznymi gabarytami ciała). Nie do końca jednak rozumiano, jak opisane zmiany zachodzą.
      Zespół doktora Andrew Hirsta z Queen Mary, University of London skupił się na wchodzących w skład morskiego planktonu widłonogach. Stanowią one ważny element sieci troficznej – zjadają mniejszych przedstawicieli planktonu, a same stanowią pokarm dla ryb, ptaków i ssaków. Brytyjczycy przeanalizowali łącznie ponad 40 lat badań nad wpływem temperatury na te zwierzęta. Okazało się, że tempo wzrostu (prędkość zwiększania masy ciała) i rozwoju (prędkość przechodzenia przez poszczególne etapy życia) są konsekwentnie rozdzielone u szeregu gatunków i tempo rozwoju jest wrażliwsze na temperaturę niż tempo wzrostu.
      Wykazaliśmy, że wzrost i rozwój nasilają się przy podwyższeniu temperatury w innym tempie. W rezultacie przedstawiciele danego gatunku rosną szybciej, ale dojrzewają jeszcze prędzej, przez co osiągają skromniejsze dorosłe gabaryty. Rozdzielenie obu temp [rozwoju i wzrostu] może mieć poważne konsekwencje dla losu poszczególnych gatunków i ekosystemów – uważa Hirst.
      Odkrycia zespołu z Queen Mary, University of London sugerują, że tempa podstawowe dla wszystkich organizmów (śmiertelność, rozmnażanie i odżywianie) mogą się także zmieniać niejednakowo w warunkach ocieplenia klimatu.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Duże zwierzęta żyją przeważnie dłużej od małych, ale różnica ta maleje w przypadku małych zwierząt, które hibernują. Christopher Turbill z Umiwersytetu Medycyny Weterynaryjnej w Wiedniu uważa, że głównym powodem jest uniknięcie bycia upolowanym zimą. Zwiększona przeżywalność spowalnia i wydłuża bowiem cykl życiowy, czego przejawem jest np. wcześniejsze osiąganie dojrzałości płciowej przez zbliżonej wielkości gatunki niehibernujące.
      Hibernując, zwierzęta spowalniają metabolizm, dlatego mogą znacznie zmniejszyć ilość energii potrzebnej do przeżycia. Przed ułożeniem się do zimowego snu wybierają bezpieczne miejsce, co zmniejsza szanse na stanie się czyjąś przekąską. Wg biologów, wszystko to razem przyczynia się do długowieczności.
      Już wcześniejsze badania sugerowały, że hibernujące zwierzęta żyją dłużej, ale naukowcy wyjaśniali to raczej ograniczoną ekspozycją na bardzo niskie temperatury oraz brakiem konieczności konkurowania o zmniejszające się rezerwy pokarmowe.
      Austriacy wyliczali sezonowy i roczny wskaźnik przeżywalności. W ten oto sposób ustalili, że hibernujące gatunki mają o ok. 15% wyższy roczny wskaźnik przeżywalności, ale każdego roku wydają na świat mniejszą liczbę młodych od zwierząt niekorzystających z dobrodziejstw zimowego odpoczynku. Akademicy z Wiednia podają przykład gryzoni. Niehibernujący gatunek, np. szczur, ma rocznie 14 młodych. W jego przypadku szansa na przeżycie roku wynosi 17%, a maksymalna długość życia to 3,9 roku. Hibernujący gryzoń o podobnych gabarytach doczeka się tylko ok. 8 młodych rocznie, ale jego szanse na przeżycie roku wynoszą 50%, a maksymalna długość życia wzrasta do 5,6 roku.
      Ekipa Turbilla przeanalizowała wcześniejsze badania i uwzględniła nowe dane dotyczące popielicy (Glis glis). Claudia Bieber podkreśla, że wbrew wcześniejszym przypuszczeniom, hibernacja nie jest dla zwierząt niebezpieczna. Znoszą ją dobrze, a i po przebudzeniu mają lepsze szanse na przeżycie od gatunków niehibernujących. Tyczy się to zwłaszcza zwierząt o wadze poniżej 1,5 kg.
×
×
  • Create New...