Jei jūs visada manėte, kad echidnos ir plokščiakalniai buvo tolimi pusbroliai, kurie ėjo atskirais keliais ant sausumos ir vandens, pagalvokite dar kartą. Vienas suakmenintas rankos kaulas, rastas atokiame Pietryčių Australijos kampelyje prieš tris dešimtmečius, perrašo tą šeimos istoriją ir galbūt pakeisdamas tai, ką mokslininkai manė, kad jie žinojo apie tai, kaip žinduoliai prisitaiko prie skirtingos aplinkos.
Jie abu priklauso „Order Monotremata“ – unikaliam žinduolių tvarka, pagimdžiusi kiaušinius, o ne gyvena palikuonis. Šiomis dienomis „Platypus“ yra užimtas lenktynėse aukštyn ir žemyn upeliais ir upėmis, o echidnas užklumpa ant žemės ieškant skruzdžių, termitų ir kirminų.
Mokslininkai prieš kurį laiką tikėjo, kad nusileido iš gyvūno, kuriame gyveno žemė, ir vėliau plačiai išsivystė į vandenį. Tačiau nauji radiniai rodo kitaip: Echidnų ir plokščiakalnių kilmė galėjo būti pradėta jūroje.
Echidnos nuotrauka. (Kreditas: Gunjan Pandey)
Fosilija su aukšta pasaka
Radą režisavo UNSW Sidnėjaus biologinės, žemės ir aplinkos mokslų mokykla emerito profesorė Suzanne Hand ir tyrėjų komanda. Fosilija žymi nepilną kairę mažo žinduolio pusės pusę vienos viršutinės rankos kaulo, vardu Kryoryctes Cadburyi. Manoma, kad ji gyveno prieš 108 milijonus metų ankstyvoje kreidos eroje, kai dinozaurai valdė žemę.
Dešimtojo dešimtmečio pradžioje jį rado Muziejai Viktorijos ekskavatoriai iš „Dinozaurų įlankos“ – svetainėje, kuri garsėjo tuo, kad vartojo pasenusius senovinius radinius. Iš pradžių buvo manoma, kad kaulas šiandien primena Echidnos kaulą, o kai kurie manė, kad tai gali būti Echidnos protėvis. Kiti tikėjo, kad tai gali būti kamieninis-monotremas, senovės plokščiakalnių ir echidnų giminaitis.
Tačiau tik tada, kai mokslininkai nusprendė nepaisyti savo išorinės formos ir žiūrėti į vidų, naudodamiesi sudėtingesniais nuskaitymo metodais, pagaliau įvyko proveržis. „Kai išorinė kaulo forma leis jums jį palyginti tiesiogiai su panašiais gyvūnais, jos vidinė struktūra bus linkusi atskleisti ką nors apie jo gyvenimo būdą“, – sako Hand.
Kaulo viduje: praeities paslaptys
Humerijoje tyrėjai rado tokių bruožų, kaip nėra išlikusios echidnos. Kaulas turėjo tvirtas sienas su labai maža centrine ertme – pusiau tiektinių žinduolių, tokių kaip Platypas, valgiai. Tankūs kaulai atlieka balasto funkciją, kad gyvūnai galėtų nardyti ir likti po vandeniu, nesulaužant į paviršių. Echidnos turi lengvus kaulus, tinkamesnius kasti sausumoje.
Filogenetiniai K. cadburyi ryšiai tarp žinduolių formų. (Kreditas: Suzanne Hand ir kt.
Tyrimas paaiškina, kad Kryoryctes Cadburyi yra pusiau skiltis ir puikiai pritaikytas tiek gyvenimui vandenyje, tiek dirvožemyje. Tai parodytų amfibijos senovės monotremos gyvenimo būdą, kurį anksčiau laikė mokslininkai. Jei iš tikrųjų taip, Echidna ir Platypus vystymasis prasidėjo vandenyje ir echidnose, tada iš vandens išsivystė į visą gyvenimą sausumoje.
„Toks scenarijus būtų labai neįprastas reiškinys“, – teigia ranka ir priduria, kad nors yra apie 30 žinduolių, vystančių iš sausumos į jūrą, pavyzdžių – sako, kad delfinai, ruoniai ir ūdros, tarkime, vos yra grįžtama.
Monotremų istorijos permąstymas
Fosilija taip pat nurodo, kiek mažai pasikeitė platypas. UNSW bendraautorius profesorius Michaelas Archeris taip pat priduria, kad evoliucijos linija, dėl kurios šiandienos „Platypus“ buvo nepaprastai aukšta, daugiau nei 100 milijonų metų demonstravo nepaprastai aukštą „nišinį konservatizmą“, ty jie labai ilgą laiką gyveno beveik panašiai. Echidnos yra radikalus nukrypimas nuo tokios vandens kilmės kilmės.
Tačiau „Monotreme“ protėvių iškastinis įrašas yra ribotas. Žandikauliai ir dantų dalys prisideda prie daugumos Australijos mezozojaus žinduolių fosilijų. Limbinis kaulas Kryoryctes Cadburyi yra vienintelis, kuris yra iš to laikotarpio, ir tai suteikia mokslininkams unikalią galimybę sužinoti apie gyvūnų įpročius.
„Šis žastikaulis suteikė mums absoliučiai puikią galimybę sužinoti apie ankstyvuosius Australijos žinduolius ir tai, kaip jie gyveno, ir tai pasakoja mums istoriją – galbūt tokią, kurios mes nesitikėjome išgirsti“, – sako jis.
Kryoryctes Humeral forma, palyginti su egzistuojančiais vienspalviais. (Kreditas: Suzanne Hand ir kt.
Vandens gyvenimo ženklas gyvose echidnose
Echidnos nelipo kaip plokščiakalniai, o jų kūne išlaiko vandens sklindančio paveldo ženklus. Pirma, jų sąskaitose yra mažiau elektroreceptorių – jautrių zondų, kurie iš grobio paima silpnus elektrinius signalus, tokius kaip „Platypus“ sąskaitoje. Tai galbūt yra archajiškos pašaro sistemos vestigialiniai pėdsakai. Net embrioninės echidnos išlaiko silpną šio paveldo pėdsaką: į platypusą panašų vekselio pėdsakus embriono stadijose.
Jų kojos taip pat yra užuomina. Echidnos, taip pat plačiai, išlaiko užpakalines kojas atgal, nors jie naudoja jas kasti šiomis dienomis, o ne plaukti. Žinduomams, išskyrus monotremes, nėra būdinga, kad atsilikusi koja. Fiziologija taip pat tai iškasa.
Echidnos taip pat turi nardymo refleksą – širdies ritmo ir deguonies išsaugojimo metu po panardinimo – tas pats, kaip ir vandens žinduoliai. Mioglobino analizė, matuojanti deguonies kaupiančių raumenų baltymų kiekį, atskleidžia, kad echidNR turi daugiau nei tikėtasi, kad plakti žinduoliai būtų daugiau nei tikėtasi, parodydami, kad jų protėviai kažkada priklausė nuo didelio nardymo.
Technologija suartėja su paleontologija
Kadangi „Kryoryctes“ fosilija yra tokia neįprasta, tyrėjai negali tiesiog supjaustyti jį atvirai, kad pažvelgtų į savo mikroskopinį makiažą ar histologiją. Vietoj to, jie naudoja aukštos skiriamosios gebos, neardomojo skenavimo metodus, tokius kaip sinchrotrono vaizdavimas, kad ištirtų kaulą vis mažesniu detalių lygiu.
Kryoryctes kaulų mikrostruktūros požymiai, palyginti su išlikstamais žinduoliais. (Kreditas: Suzanne Hand ir kt.
Mokslininkai tikisi, kad tokios technologijos atskleis daugiau gyvūno augimo, fiziologijos ir gyvenimo būdo modelių, neprarandant pavyzdžio. Tyrimas tęsiasi, o mokslininkai taip pat taiko savo tyrimus kitoms iškastinių lovų, tokių kaip „Lightning Ridge“ Naujajame Pietų Velse. Šios lovos turi mezozoinio amžiaus lovas, kurios gali suteikti daugiau vienspalvių liekanų, kurios gali rekonstruoti trūkstamus ryšius su šia evoliucine praeitimi.
Kodėl tai svarbu
Naujoji informacija perrašė ne tik mūsų žinias apie platypus ir Echidna evoliucinę istoriją, bet ir bendrą vaizdą, kaip žinduoliai vystosi arba pakartotinai ruošiasi naujiems žemynams. Jei echidnos paveldėjo jūrų protėvį, jie priklauso ypač mažai žinduolių mažumai, kad padarytų atvirkštinę bendrą evoliucijos šuolį į jūrą.
Tai kelia įdomių klausimų apie tai, kokios galimybės ir spaudimas paskatino echidnas į žemę. Ar tai buvo konkurencija dėl maisto? Klimato pokyčiai? Ar veiksnių derinys? Be daugiau fosilijų atsakymai lieka nepasiekiami. Bet vienas dalykas yra aiškus: šių kiaušinių dedančių žinduolių istorija toli gražu nėra baigta.
Iš vieno senovės kaulo mes sužinome, kad gyvenimo istorija retai būna tiesi. Evoliucija gali užtrukti stebėtinus apvažiavimus, o kartais net apsisuka.
Tyrimų išvados yra prieinamos internete žurnale PNAS.
Susijusios istorijos
Kaip šios savijautos geros istorijos? Gaukite šviesesnę naujienų biuletenio pusę.
