Atklājumi.lv

Pirmie sauszemes dzīvnieki vēl miljoniem gadu saglabāja zivīm līdzīgus žokļus

Zinātnieki, kas pētī agrīno sauszemes mugurkaulnieku evolūciju jau sen bija pārliecināti, ka dzīvniekiem pēc iznākšanas no ūdens vispirms attīstījās kājas - jaunajā dzīves vidē nepieciešams pārvietošanās līdzeklis - un tikai tad sāka mainīties organisma uztura uzņemšanas un pārstrādes sistēmas, lai piemērotos uz zemes iegūstamajai pārtikai. Tomēr, šīs secības pārliecinošiem pierādījumiem trūka materiāla - statistiski apstrādātas fosīlijas. Tagad šis trūkums ir novērsts - žurnālā "Integrative and Comparative Biology" publicēts amerikāņu un britu zinātnieku pētījums, kas, balstoties uz fosīlo žokļu mērījumiem, pierāda, ka evolucionārās attīstības gaita bijusi tieši tāda, kāda izsecināta iepriekš.

"Par šo tendenci zoologi bija izteikuši hipotēzes, taču tās nebija kā nākas pārbaudītas," - saka pētījuma vadītājs, Masačūsetas Amhērsta universitātes zinātnieks Filips Andersons. "Tagad esam to izdarījuši." Andersons, kopā ar kolēģiem no ASV un Lielbritānijas, izpētot 89 agrīno tetrapodu un to zivīm līdzīgo priekšteču fosīlijas vecumā no 400 līdz 300 miljoniem gadu, noskaidroja, ka vēl pat 40 līdz 80 miljonus gadu pēc tam, kad tie bija galīgi iznākuši uz sauszemes, tetrapodu žokļi saglabāja zivīm tuvas pazīmes.

Pēc Andersona domām tas nozīmē, ka agrīnās attīstības fāzēs četrkājiem uz sauszemes bija ierobežotas barošanās stratēģijas. "Revolucionārās pārmaiņas, kas ierosināja dzīvnieku žokļu sistēmas pārveidošanos bija pāreja uz augu barību," - viņš stāsta. 

Lai aprakstītu pētāmos žokļus, zinātnieki izmantoja 10 biomehāniskus parametrus. Viens no tiem ļāva noteikt dzīvnieka kodiena spēku. Andersons norāda, ka fosīlijas gan nevar pateikt, ko tieši dzīvnieks ēdis, taču, izpētot žokļus, ir iespējams noteikt tā barības veidu.

Pētnieki secina, ka, lai ierosinātu funkcionālas piemērošanās jaunajai videi nepietiek tikai ar to, ka dzīvnieks tajā ienāk. Tetrapodiem bija nepieciešams vispirms pāriet no elpošanas caur žaunām uz plaušām un tikai tad kļuva iespējams izmainīt žokļu struktūru tādējādi, lai tā kļūtu piemērota augu ēšanai.

Darba ietvaros izstrādātās statistiskās metodes, stāsta Andersons, zinātnieki plāno izmantot arī turpmāk, lai pētītu mazāk izteiktas, sākotnēji grūti pamanāmas fosīlo dzīvnieku biomehāniskās iezīmes.

Attēlā: Jauna Orobates pabsti, reptīlim līdzīgas četrkājainas amfībijas galvaskauss. Gotas Dabas muzeja publicitātes foto. Tomasa Martena foto.

Avots:
umass.edu