Az állatok mozgása a földről a tengerbe többször is megtörtént az elmúlt 250 millió év során, és ezt sok különféle és egyedi módon dokumentálták. Most azonban egy kutatói csoport először készített áttekintést, amely nemcsak betekintést nyújt az evolúcióba, hanem segíthet még pontosabban felmérni az emberek bolygóra gyakorolt hatását.
kapcsolodo tartalom
- A színfalak mögött a kurátor Nick Pyenson: egy új fosszilis bálna
Az óceánok tetrapódokkal - „négylábú” madarakkal, hüllőkkel, emlősökkel és kétéltűekkel - vannak tele, akik többször is átmentek a földről a tengerbe, és lábaikat ujjakké alakítják. Az átmeneteket gyakran összefüggésbe hozták a tömeges kihalásokkal, de a valódi okokat csak részben tudják fosszilis anyagok és például a Föld éghajlatának vizsgálata alapján.
Ezeket az átmeneteket az evolúciós folyamat „kanonikus illusztrációinak” tekintik, és ezért ideálisak a tanulmányozáshoz; Az élő tengeri tetrapódok - például a bálnák, fókák, vidrák és tengeri oroszlánok - szintén nagy ökológiai hatással vannak. a Science folyóiratban.
Ahelyett, hogy egyetlen területről bizonyítékokat gyűjtne, a pár sok tudományág kutatásait vonta össze, beleértve a paleontológiát, a molekuláris biológiát és a megőrzési ökológiát, hogy sokkal nagyobb képet adjon arról, hogy mi történt, amikor az állatok évezredeken át átmentek a földről a tengerre.
Szinte szükség esetén a tudósok inkább szűk silókban dolgoznak, így ez a kutatás elősegíti véleményük szélesítését, és potenciálisan gyorsabb előrehaladást eredményezhet az evolúció megértésében. Tudva, hogy ezek a lények hogyan adaptálódtak az elmúlt néhány száz millió évben, és különösen, hogy változtak-e az emberek megjelenése óta eltelt időben, elősegítheti számunkra, hogy a bolygó jobb gazdáivá váljunk.
"Ez egy egyfajta összesítés, amelyet ismertek azokról a különféle csoportokról, amelyek a tengerbe való visszatéréshez alakultak ki" - mondja Louis L. Jacobs, a földtudomány professzora és a Földtudományi Intézet elnöke. és az ember a Déli Metodista Egyetemen. A cikk mindezt úgy fogalmazza meg, hogy a tudósok összehasonlíthassák a fajokat - tette hozzá.
"A felülvizsgálat valóban az evolúció középpontjában áll, és miért fontos az evolúció tanulmányozása" - mondja Sterling Nesbitt, a Virginia Politechnikai Intézet és az Állami Egyetem geoktudományi asszisztens professzora. Nesbitt a gerinces evolúcióra összpontosít - nem a tengeri állatokra -, de azt állítja, hogy a Smithsonian kutatói munkája segít neki és hallgatóinak megérteni például, hogy egyes szárazföldi állatok hogyan alkalmazkodtak a fákban való élethez.
A kutatás emellett „biztosítja az evolúciós keretet annak megértéséhez, hogy a tengeri ragadozók élő fajai hogyan fejlődnek és alkalmazkodnak az antropocén életéhez” - mondja Kelley, a cikk vezető szerzője és a Nemzeti Természettudományi Múzeum paleobiológiai osztályának kutatója. Hozzáteszi, hogy szándékosan úgy döntött, hogy az „antropocén” kifejezést használja a papírban. Egyes tudósok a jelenlegi geológiai korszak leírására használják, de azt is jelentik, hogy ebben az időben az emberek úgy tűnik, hogy domináns szerepet játszanak a bolygó irányában.
300 millió év alatt a fajoktól kezdve a fajoktól kezdve a moszauruszokig függetlenül hasonló, korszerűsített mellső lábakat fejlesztettek ki (úszáshoz), amikor a szárazföldön élő állatokról az óceánra változtak. (Neil Kelley és Nick Pyenson, NMNH) "Nem csak tudományos elképzelés, hogy elképzeljük, mi lehet az állatok sorsa" - mondja Kelley és hozzáteszi, hogy különösen a tengeri ragadozók ökológiailag fontos szereplői. "Nagy hatással lehet, ha elveszítjük ezeket a ragadozókat" - mondja.
A Kelley és a Pyenson tanulmány 147, többnyire szakterületen felülvizsgált tanulmányból áll, különféle területeken, gazdag áttekintést adva a párhuzamos alkalmazkodásokról, amelyek számos tengeri tetrapod fajnál bekövetkeztek. Ez rendkívül bosszantó - mondja Jacobs.
Számos szála közül a munka kiemeli egy fosszilis pigment rekonstrukciónak nevezett, viszonylag új kutatási vonalat, ezt a technikát a tudósok képessé teszik a fosszilis anyagból az ősi madár tollának vagy az őskori hüllő bőrének színének meghatározására. A színezés nyomokat adhat arra, hogy a fajok hogyan alkalmazkodnak a környezetükhöz. Például egy tanulmány kimutatta, hogy az ősi tengeri hüllők sötét színűek voltak, "valószínűleg hőmérséklet-szabályozás vagy ultraibolya fényvédelem céljából" - írják a kutatók.
A genomi tanulmányok szintén segítenek összegyűjteni azokat az okokat, amelyek a különböző szárazföldi ősökkel rendelkező tengeri állatok esetében hasonlónak tűntek az adaptációhoz, amikor az óceánba mentek. Például, mind a csőrös bálnák, mind a fókák képesek voltak tárolni az izomukban a mioglobint - egy oxigént kötő fehérjét. Ez lehetővé teszi a mély búvárok számára a képességét, hogy túl hosszú ideig túléljék a víz alatt. A genomika előtt a tudósok nem voltak képesek azonosítani ezt a hasonló képességet molekuláris szintre - mondja Kelley.
Most azonban láthatják, hogy ezeknek a különféle tengeri búvároknak azonos sejtmechanizmusuk lehet. "Mély evolúciós kapcsolat van ott" - mondja Pyenson, a Természettudományi Múzeum fosszilis tengeri emlősök kurátora. A kérdés most az, hogy a genetikai szekvenciák köthetők-e a meghatározott viselkedéshez vagy testtípushoz, vagy a légzési képességhez, vagy a fej fejlődéséhez. "Még nem tudjuk, de talán körülbelül a következő öt évben" - tette hozzá Kelley.
Az időben több mint 50 millió évvel elválasztva a modern delfinek és a kihalt ichtiozauruszok különféle szárazföldi fajokból származtak, de mégis hasonló halakhoz hasonló test fejlődtek ki. (Dolphin, NOAA. Ichthyosaur, Lindgren et al., Nature Nature Publishing Group hozzájárulásával) A beszámoló különféle kutatásokat is összehoz, amelyek megmutatják az embereknek a tetrapod evolúciójára gyakorolt hatását. Az emberek szinte a kihaláshoz vadásztak különféle tetrapódokat, és úgy tűnik, hogy az emberi tevékenység közvetett módon gyorsítja mások eltűnését. A hét tengeri teknősfajból hatot fenyeget. És a Jangce-delfint, amelyet csak abban a folyóban találtak Kínában, 2006-ban kihaltnak nyilvánították a hajózási balesetek és az élőhelyek pusztulása következtében.
Néhány tetrapód pedig túlmúlta az embereket. A szürke bálnákat, amelyekről azt gondolják, hogy csak a Csendes-óceánon élnek, nemrég találtak az Atlanti-óceánon. "A legjobb kitalálás arra, hogy hogyan juttak el oda, az az Északi-sarkon haladnak" - mondja Kelley, megjegyezve, hogy a jég elegendően megolvadt ahhoz, hogy a vízen áthaladjon. A fosszilis adatok azt mutatják, hogy a szürke bálnák valamikor körülbelül 100 millió évvel ezelőtt éltek az Atlanti-óceánon, tehát visszatelepülésük lehet rekolonizációs folyamat - mondja Kelley.
Kelley és Pyenson azt remélik, hogy tanulmányaik ösztönzik a több együttmûködést, például paleontológusok, biológusok és természetvédõk körében a múlt és a jelen összehozására - különös tekintettel a tengeri állatok alaposabb áttekintésére. Az emberek „túlméretes hatással vannak a jövőre” - mondja Pyenson. A beszámoló segít megválaszolni a következő kérdést: „mi lesz ezen ökológiai szempontból fontos fajok sorsa?”
"Az óceán megértése létfontosságú az emberek ezen a bolygón" - mondja Jacobs, megjegyezve, hogy fontos szerepet játszik az ökoszisztémában. De hozzáteszi, hogy az emberek megváltoztatják az óceánt - a tengerszint emelkedéséhez és a hőmérséklet emelkedéséhez, valamint a sós és savtartalom változásához vezetnek, amelyek mindegyikük az állatokat stresszolja. "Nem tudjuk az összes váratlan következményt, amit ezek a fizikai változások okozhatnak."
Krétakori tengeri tetrapódok a "Hüllők kora" végétől kezdve, beleértve a tengeri teknősöket, a korai repüléstől mentes tengeri madarakat, a nagy mosasaurot és a hosszú nyakú elaszoszaurust. (Karen Carr / NMNH alkotása)
