Az első szárazföldi állatok rekonstrukciójának terve

A kutatók hat nyaki és húsz mellkasi csípőt találtak

Szinapszis (Edaphosaurus pogonias) élő képe. Ebből a szárazföldi gerinces emlősök hüllőcsoportjából fejlődtek ki. © közkincs
felolvasta

Az első földi gerinceseknek hat nyaki és húsz mellkasi gerincük volt. Ezt egy nemzetközi kutatócsoport fedezte fel egy új tanulmányban, amelyet a Nemzeti Tudományos Akadémia (PNAS) folyóirata jelentett be. A tudósok azt is meg tudták mutatni, hogy a hüllők tervrajzai már évek óta jelentősen változékonyabbak, mint az emlősök elődei.

Kígyók, teknősök és madarak - a ma élő hüllőfajokban a csigolyák száma és eloszlása ​​a gerinc metszetein rendkívül változó: Például egyes kígyófajoknak több mint 300 csigolyája van, és csak a mellkas csigolya. A teknősöknek azonban csak 18 csigolya van a nyakától a farok aljáig.

Emlős: örvénylő állandó

A helyzet más az emlősök gerincoszlopaival, ahol a csigolyák száma és eloszlása ​​a gerinc különböző területein a legtöbb fajban nagyjából állandó. Mindig volt ez a helyzet? Mikor vált az evolúció olyan változóvá a hüllők körében, és hol származik az emlősök úgynevezett konzervatív terve?

Most egy nemzetközi kutatócsoport, a paleontológiai professzor, Marcelo Sánchez, a Zürichi Egyetemen vezetésével, most e kérdések aljára került. A tudósok egy fejlesztési megközelítést választottak és 436 élő és kihalt állatcsoportot vizsgáltak meg. Meghatározták a csigolyák számát az első nyaki csigolyák és a sacrum között, és bevitték az eredményeket egy általános filogenetikai térképbe.

Ezután számítógépes számítások segítségével rekonstruálták, hogy hány csigolyának rendelkeznie kell a vizsgált fajok utolsó közös ősével, és mely fejlesztési genetikai mechanizmusokat kell figyelembe venni. Ezen számítások szerint az első szárazföldi gerinceseknek hat nyaki és húsz mellkasi gerincük volt. kijelző

Hüllők hosszúkás nyakai: zsiráffejű szaurian Tanystropheus (fent), plesiosaur (középen) és a sauropod dinoszaurusz Camarasaurus (lent) rendkívül hosszú tömlőket fejlesztettek ki az evolúció során. Különösen észrevehető a nyaki csigolyák növekedése placiosauruszok során a szomita kialakulása során. A Tanystropheusban és a Camarasaurusban ugyanolyan számú nyaki csigolya van, míg a Tanystropheusban a nyak meghosszabbodása a nyaki csigolyák extrém meghosszabbodásának köszönhető. Zürichi Egyetem

Konzervatív balek, változó hüllők

Két embrionális fejlődési folyamat - az úgynevezett szomitképződés és a Hox gének expressziója - felelős azért, hogy egy faj hány csigolya rendelkezik. Meghatározzák azt is, hogy a gerincoszlop melyik magasságában vannak kialakítva a végtagok, vagy hogy a csigolyák hogyan oszlanak meg a gerinc egyes részein.

A PNAS-ben közzétett tanulmányukban S nchez és csapata most először tudták kimutatni, hogy az új gerincoszlop-konstrukciók az evolúció során két egymástól független módon fejlődtek ki: Vagy A somitképződés során többé-kevésbé somitok, így többé-kevésbé csigolyák képződnek. Vagy a gerincoszlop szakaszai eltolódtak a Hox gének változásaival, így az eredeti mellkasi csigolyák nyaki csigolyákká váltak.

Az ősi hüllők rugalmasak voltak

Ezenkívül a tudósok meg tudták mutatni, hogy az alapszinapsidok - egy hüllőszerű földi gerinces csoport, amelyből az emlősök kifejlődtek - már 320 millió évvel ezelőtt ugyanazt a konzervativitást gyakorolták a gerincoszlop-törések kialakulásakor. a későbbi magasabb emlősök. Az ur-hüllők ugyanolyan nagy változékonyságot mutattak, mint a ma kezdetben élő rokonok a gerincoszlop-építési terveikkel.

Érdekes módon a szinapszidák hasonló esetekben hasonló szelekciós nyomásra reagáltak ugyanolyan fejlesztési innovációkkal, mint a hüllők - mondta a kutatók. A bálnák például növelik a mellkas és az ágyéki csigolyák számát, hasonlóan a rövid ujjú kihalt tengeri hüllőkhöz. Másrészről, a különféle dinoszauruszok és később egyes emlősöknél megfigyelt hatalmas méretnövekedés a paleontológusok megállapításai szerint nem a szomitaképződés vagy a Hox gének változásaiból származik. párosulva: A testtömeg szélsőséges növekedése csak a postembryonic növekedés révén következik be.

(Zürichi Egyetem, 2010.01.29. - DLO)