https://frosthead.com

A tenreci védekező tüskék költségei az agy méretéhez vezethetnek

Legalább 29 millió évvel ezelőtt egy kicsi, szarvasszerű emlős lebegett a Mozambik-csatornán egy növényzet halomán, vagy esetleg egy üreges rönkön, és Madagaszkár szigetére landolt. Még mindig rejtély marad, hogy ez a távolság várandós nő volt-e vagy felnőttek kis populációja. Csak annyit tudunk, hogy ez a valószínűtlen utazó vagy utazók túlélnék, szaporodnának és különféle fajokká változnának, amelyek mindegyike adaptálódott a sziget más élőhelyén való élethez.

Ma ezeket a lényeket tenreknek nevezzük, és a tudósok felismerik az apró alakváltoztatók 37 élő faját.

Néhányan, mint például a kevésbé hosszú farkú tenrec, előfeszített farok alakultak ki, amely lehetővé teszi számukra, hogy ragaszkodjanak a cserjékhez és a faágakhoz. Mások, például az internetes lábú tenrec, a sporthoz való alkalmazkodás a vízi élethez, valamint a víz alatt rákok és rovarlárvák vadászata. Tenrekek még a föld földet is meghódították, mint például a vakondszerű rizs tenrec, amelyet erős ásókarmokkal és csinos szemmel láttak el, annál jobb a talaj távol tartása.

A tenrec családfa talán a legismertebb ága öt olyan fajhoz tartozik, amelyek hasonlítanak a sündisznókra. Mindegyiknek speciális szőrszálai vannak, amelyek az idő múlásával ragadozó elleni tüskékké váltak.

Ezek a védekező intézkedések költségekkel járhattak. A közelmúltban a Journal of Mammalogy közzétett tanulmány bizonyítékokat talált arra, hogy ezek a szélsőséges, tüskés alkalmazkodások az agyi képesség csökkenésével párhuzamosan alakulhatnak ki.

A tüskés tenrec elkészítésének egynél több módja is van. Míg a fajok közül kettő - az Echinops telfairi és a Setifer setosus - a rövid, vastag és merev tüskékkel hasonlít a leginkább, mint egy sündisznó, míg mások hosszabb, hajlítható tollakkal keveredve szőrén.

Ted Stankowich, a Long Beach-i Kaliforniai Állami Egyetem evolúciós viselkedési ökológusa megélte az életét, és megvizsgálta, hogy a fegyverek és a figyelmeztetések hogyan fejlődnek az emlősökben. Stunkowich és laboratóriuma a skunk csíkoktól és illatmirigyektől egészen a muntjac pálcáig és armadillo páncélokig szeretné tudni, hogyan és miért alakulnak ki az ilyen védekezés, és mi történik az állat testének más részeivel.

Tenrec kis sündisznó A kisebb sündisznó tenrecnek ( Echinops telfairi ) hátulja éles tüskékkel van borítva. (Tollkühn / ullstein bild a Getty Images segítségével)

Végül is harminchárom fajta tenrec, amelyek toll nélkül készültek. Tehát mi volt az életedik millió évvel ezelőtti életben, hogy vezérelte ezt az öt másik fajt, hogy felépítsék evolúciós zavarukat? És milyen árat kellett az állatoknak fizetniük a természetes védekezésért?

"Az a gondolat, hogy ezek drága dolgok, amelyeket építeni kell" - mondja Stankowich. "Nagyon sok energiát igényel egy nagy páncélszerkezet felépítése és viselete körül, ezért ezt valamilyen módon fizetnie kell."

Az agyszövet szintén nagyon költséges, energetikai szempontból - mondja Stankowich. 2017-ben laboratóriuma felfedezte, hogy a 647 emlősfaj közül azok az állatok, amelyek valamiféle speciális védelmet fejlesztettek ki, legyen az páncél, tüske vagy vegyi fegyver, az agytömeg elvesztését is szenvedték. És bár egy faj agyának méretét számos tényező határozza meg, a védekező fegyverek fejlesztése és az agy méretének csökkenése közötti összefüggés azt sugallja, hogy a kettő összefügg.

A legtöbb páncéllel, tollakkal és hasonlókkal ellátott emlősök nagy része kissé nagyobb, mint a tenrekok, amelyek átlagos tömege kevesebb, mint két font a legnagyobb fajok között. Annak kitalálására, hogy az agyméretek csökkenő tendenciája továbbra is fennáll-e az apró tenresekben, Stankowich és egy volt hallgató, Colin Stensrud a múzeumokból származó tanulmányi bőröket, valamint a Nemzetközi Természetvédelmi Egyesület természettudományi adatait használta.

A tudósok megállapították, hogy mivel a tenrekek nagyobb testméretekben fejlődtek és nyitottabb élőhelyekbe költöztek, valószínűbb, hogy tüskék alakulnak ki. Az állatok valószínűleg elkezdtek nyílt mezőkbe és erdőkbe merészkedni, hogy ilyen helyeken táplálkozzanak a rovarok fejére, ám ezzel veszélybe sodorják magukat. Ragadozók, például madarak, kígyók és kövületek - egy Madagaszkáron őshonos macska-szerű unokatestvére - mind a tenrekokon ragadoznak.

Lehetséges, hogy az intenzívebb ragadozás azoknak a terepeknek a kiválasztására került, amelyek nehezebb voltak a zabálódáshoz, talán azért, mert a mutációk keményebb bőrt vagy merevebb prémet adtak nekik. És ha ez a folyamat lassan folytatódna millió évekig, akkor a tenrek csíkokkal és éles tüskékkel teli hátakon fejlődhetne ki.

De a nehezebb páncél nem olcsó. A tüskék kialakulásának tenrec fajtáinál nemcsak a relatív agytömeg csökkent, de a kutatók összefüggést is találtak a tüskés mértéke és a csökkenés mértéke között. A robusztusabb tüskékkel rendelkező fajok a testméretükhöz képest több agytömegüket veszítették el, mint a kisebb, látszólag olcsóbb tüskékkel rendelkezők.

Ez azt jelenti, hogy Roger Alan Wade a fejlődési biológiáról beszélt, amikor azt énekelte: „Ha hülye leszel, keménynek kell lenned”?

Stankowich szerint nem feltétlenül hülye a tüskés terepek. Valószínűbb, hogy csak annyira okosak, amennyire szükségük van. "Nem kell nagy figyelmet fordítania a ragadozókra sem a levegőben, sem a földön, mert tudod, hogy a védekezésed hatékonyan működik velük szemben" - mondja.

A kiszolgáltatottabb ragadozó fajoknak biológiai erőforrásokat kell beruházniuk a jó fülekbe, a szippantókba, a szembe és más érzékszervi tömbökbe, amelyek képesek felfedezni a ragadozókat, még mielőtt magukat felfedezik. A tüskés takarók viszont képesek lehetnek az ilyen beruházásokra, mert gördülhetnek egy ujjszerű golyóba, vagy körbeforgathatják tüskés fejeiket, ha egy ragadozó jön.

Néhány megválaszolatlan kérdés azonban továbbra is fennáll. Link Olson, az alaszkai egyetemi múzeum evolúciós biológusa és emlősök kurátora azt mondja, hogy nem igazán tudjuk, hogyan nézett ki Madagaszkár, amikor a tenrec először megérkezett, így nehéz azt mondani, hogy a tüskék evolúciós fejlődése a nyílt területekhez kapcsolódik. csak azért, mert egyes fajok most a nyitott élőhelyeket támogatják.

"Úgy gondolom, hogy csak folyamatosan tisztában kell lennünk a bizonytalansággal és annak, hogy ez a bizonytalanság mennyiben növekszik az idő múlásával" - mondja Olson, aki egy negyed évszázadot töltött tenrekek tanulmányozásával.

Ezen túlmenően nehéz ezeket a fajokat besorolni úgy, hogy zárt vagy nyitott élőhelyeket élnek. A nyílt élőhelyekben azonosított tüskés fajok közül kettő, melyeket csíkos tenreknek neveznek, erdőkben is megtalálhatók - mondja Olson. És egy másik, a Tenrec ecaudatus elveszíti tüskés képességének nagy részét, amikor öregebbé és nagyobbá válik, ami ellentmond a többi faj tendenciájának.

"Ennek ellenére mindig vannak kivételek minden általános szabálytól, amelyet a természetben látunk" - mondja Olson.

Végül mindig lehetetlen pontosan megtudni, hogy a faj hogyan alakult ki. De a csodálatos sokféleségükből egyetlen élőhelygazdag szigetre öntve, a tenrek rendkívül tiszta ablakot szolgáltatnak a múltba.

A tenreci védekező tüskék költségei az agy méretéhez vezethetnek