Nehézkesen jártak az első kétéltűek

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

3D-s számítógépes modellekkel sikerült feltárni, hogyan illeszkedtek egymáshoz az első kétéltűek csontjai, és miként mozgathatták az állatok végtagjaikat. Ez lehetővé teszi annak a kulcsfontosságú átalakulásnak a vizsgálatát, amelynek során a gerincesek áttértek az úszásról a járásra.

Az első szárazföldi gerinceseknek, a kétéltűeknek nagyon hosszú földtörténeti múltjuk van. Jellegzetes tulajdonságaik többsége azért jelent meg, mert bár képesek a szárazföldön élni, a legtöbb fajuk még mindig nagyon szorosan kötődik a vízhez, legalábbis életciklusának nagy részében. A kulcsfontosságú kétéltű-tulajdonságok már azoknál a Tetrapodáknál (elsődlegesen négylábú gerincesek: kétéltűek, hüllők, madarak és emlősök) megjelentek, amelyek először a devon időszakban másztak ki a szárazföldre, mintegy 370 millió évvel ezelőtt.

Az őslénytani leletekből nagyon jól követhető, hogyan fejlődtek ki a legkorábbi kétéltűek a halakból. Szinte valamennyi kulcsfontosságú átmeneti formát (“hiányzó láncszemet”) felfedezték már Kanada sarki területein (Tiktaalik), Grönlandon (Ichtyostega) és Lettországban (Ventostega). Ezek a területek persze a mainál jóval melegebb éghajlatúak voltak a devon időszakban, hiszen az egykori trópusokon helyezkedtek el.

Habár még nem tudjuk pontosan, hogy a kétéltűek miért özönlötték el először a szárazföldeket, ezeknek az átmeneti állatoknak a fosszíliái azt mutatják, hogy fokozatosan alkalmazkodtak a szárazföldi környezetekhez. A későbbi fajok már olyan alapvető adaptációkat fejlesztettek ki, mint például az erős bordaketrec, amely alátámasztotta a megnövekedett testsúlyukat a vízen kívül. Az ősi állatok szárazföldi mozgásáról azonban csak most jelent meg az első alapos tanulmány.

A Nature legújabb számában megjelent tanulmány Stephanie E. Pierce és John R. Hutchinson, a brit Királyi Állatorvosi Egyetem, valamint Jennifer A. Clack, a Cambridge-i Egyetem tanára vezetésével készült. A kutatók egy 360 millió éves fosszilis négylábú állat, az Ichthyostega végtagjainak mozgékonyságát vizsgálták meg oly módon, hogy elkészítették az állat csontvázának háromdimenziós számítógépes modelljét.

A cikk vezető szerzője, dr. Pierce elmondta, hogy majdnem háromévi kemény munkába telt az ősállat csontvázának rekonstruálása a fosszilis maradványokból. Végül azonban sikerült rájönni, hogyan illeszkednek az Ichthyostega csontjai, és miként mozogathatta az állat a végtagjait. “Nagyon izgalmas a munka, mivel lehetővé teszi számunkra annak a hatalmas átalakulásnak a vizsgálatát, ahogy a gerincesek áttértek az úszásról a járásra” – mondta Pierce.

A csoport különleges számítógépes tomográfia alkalmazásával több tucat fosszilis példányt szkennelt be, és digitális eljárással elválasztotta a csontokat az azokat körülvevő kőzettől. Ezután egy animációs szoftver segítségével, kirakós játékhoz hasonlóan összerakták a csontokból a csontvázat, és hosszadalmas állítgatásokkal meghatározták minden egyes ízület maximális mozgástartományát.

Adataikat öt ma élő állat (szalamandra, krokodil, kacsacsőrű emlős, fóka és vidra) mozgásadataival összehasonlítva a kutatók azt tapasztalták, hogy az Ichthyostega váll- és csípőízületeinek mozgása szokatlanul korlátozott volt. Ez azt jelenti, hogy az állat nem használhatta ezeket a megszokott “járó” lépésekre.

Ezek a korai négylábúak valószínűleg a ma élő gébekhez hasonlóan mozoghattak. Ezek a halak mellső úszójukra/lábukra támaszkodva emelik fel és vonszolják előre testüket. Mivel a korai négylábúak még főként vízi életmódot folytattak, ez a fajta mozgás segíthetett stabilizálni a testüket első szárazföldi kalandozásaik folyamán, mondta Pierce.

A kutatók elmondták, hogy a következő lépésben egyesítik a végtagmozgásról készített modelljüket a csontváz többi részéről és az izomzatról készített hasonló modellekkel, és így kifinomultabb biomechanikai elemzéseket készíthetnek ezeknek az állatoknak a mozgásáról. A modern 3D-s modellezés felhasználásával például kiderülhet az is, hogy mikor alakult ki az evolúció folyamán a futás képessége.

Forrás:

http://www.origo.hu/tudomany/20120523-rekonstrualtak-hogyan-mozogtak-az-elso-szarazfoldi-allatok.html

 

MEGOSZTÁS

Ha tetszett a cikk, akkor nyugodtan oszd meg ismerőseiddel, valószínű ők is örülni fognak neki.

HOZZÁSZÓLÁS

Ha nem hagy nyugodni az, amit a cikkben olvastál, akkor nyugodtan írd meg kérdésed vagy észrevételed kommentbe. Így szerzőnk könnyen tud neked válaszolni.

Vélemény, hozzászólás?


Warning: Unknown: write failed: No space left on device (28) in Unknown on line 0

Warning: Unknown: Failed to write session data (files). Please verify that the current setting of session.save_path is correct (/var/www/clients/client0/web5/tmp) in Unknown on line 0