D; звідки беруться перші пальці; Цифрова органічна культура
Ти знав ? Крила кажанів, жаб'ячі та котячі ноги мають однакову структуру організації, проте ці види та їх представники сильно відрізняються один від одного! Зокрема, вони мають, як і ми, пальці. Але звідки вони беруться? Ми провели розслідування !
Пальці є у кажанів, жаб, котів і, загальніше, у тварин чотириногих.
Що таке чотириногі ? Це група тварин, яка має шию і чотири так звані кірідові кінцівки.
Але Чірідіен Кезако ? За цим незрозумілим терміном лежить тричастинна організація кісток кінцівок чотириногих. Починаючи від тулуба тварини, одна кістка (плечова кістка або стегнова кістка), потім дві кістки (ліктьова кістка/променева кістка/малогомілкова кістка) і, нарешті, повна дрібних кісток, що складають руку або стопу тварини.
Пальці є кінцями кінцівок чотириногих і не виглядали магічно. Четвертоногі існували не завжди, а також їхні конкретні кінцівки, які включають пальці. Якщо ми хочемо знати, звідки беруться пальці, ми можемо подивитися на зовнішній вигляд перших чотириногих. Останні з’являються в кінці девонського періоду, приблизно 368 мільйонів років тому. У цей період відбувся перехід у водному середовищі. Ми переходимо від м’ясистого плавника (плавника, з’єднаного однією кісткою зі стовбуром) шкірними променями (кінець яких складається з кісткового екзоскелетного променя), до плавника пальцями: член чрірі.
У цей період у деяких особин змінилися плавники. Ми пройшли шлях від м’ясистого плавника (з’єднаного однією кісткою зі стовбуром) шкірними променями до м’ясистого плавця без шкірних променів і пальцями: член хіріді.
Еустеноптероновий плавник та скелети Іхтіостеги на передніх кінцівках
1: плечова кістка; 2: радіус; 3: ліктьова кістка; 4: кістки кінцівок/пальці; 5: шкірні промені.
Щоб зрозуміти цей перехід, ми вибрали інтерв'ю скам'янілостей девону, близьких до тетрапод. Ми змогли взаємодіяти з цими скам'янілостями завдяки революційному процесу. Ми хотіли б розповісти вам про це, але це було класифіковано як секрет захисту. Вони розповіли нам історію свого відкриття та минулого життя.
викопне споріднення
Ми змогли взяти інтерв’ю у 3 із 5, інші двоє не відповіли на наші запити на співбесіду.
Спочатку ми взяли інтерв’ю у найстаршого з них.
Інтерв’ю з Євстахієм Eusthenopteron foordi
Євстахієвий Eusthenopteron foordi
Я- Привіт містере Юстах, як справи ?
A- У мене дуже добре, дякую, хоча у мене трохи болить спина. Ви знаєте, коли вам 385 мільйонів років, ви не дуже молоді !
Я- звідки ти ?
A- Мене виявили в 1881 році в національному парку Мігуаша в Квебеку. Але в молодості я був великим авантюристом, який бродив по морях Європи та Північної Америки.
Я- Ви знаєте, що ви дуже відома риба, яка має ...
A- Очевидно, я відомий! До речі, це не перше інтерв’ю, яке я давав. Після свого відкриття я був моделлю викопних риб, близьких до тетрапод !
Я - Що змушує вас це говорити ?
A - Як у вас м’ясисті передні та задні плавці, що складаються з декількох кісток плечової кістки - ліктьової кістки - променевої кістки та стегнової кістки - гомілки - малогомілкової кістки та інших дрібних кісток, але з шкірними променями на кінцях.
Я ... Отже, у вас немає пальців ?
A- Ні, у мене немає пальців, але перед шкірними променями у мене є маленькі кістки, схожі на ті, що на вашій долоні.
Я ... Ви колись були відомими, але чому вас сьогодні так мало знають ?
A- Це правда, що колись мене вважали обраним гостем: я був одним із перших скам'янілостей, виявлених і визнаних близькими до тетрапод, але згодом були виявлені інші види новіших скам’янілостей, і мене посадили в шафу.
Я- Що в них було найцікавіше ?
A- Вони були ближчими до тетрапод, ніж я, з точки зору спорідненості.
Я- Дякую, що ви надали нам свій дорогоцінний час, пане Юстаче, я буду задавати їм запитання !
Наступна наша гостя - мадам Роуз Tiktaalik roseae.
Інтерв’ю з Роуз Tiktaalik roseae
Троянда Tiktaalik roseae
Я- привіт мадам Роуз, як справи ?
E- Я роблю дуже добре, тим більше, що мене перекопали, трохи свіжого повітря зробив мені багато користі !
Я- Вибачте за це невиразне запитання, але скільки вам років ?
Не хвилюйся, мій вік робить мене добре, мені близько 375 мільйонів років.
Я- звідки ти ?
E- Мене знайшли в Арктичній Канаді в 2004 році. Два роки дослідники балували мене і дивились на мою маленьку людину. У 2006 році мені було присвячено цілу статтю, щоб показати себе.
Я- Що це говорить про вас ?
Д - Ну, я риба, яка має багато характеристик з тетраподами.
На моїй скам’янілості ви бачите, що кістки моїх м’ясистих плавників мають таку ж організацію, як і ваша. У мене перед шкірними променями є маленькі кістки, включаючи перші плоди пальців, як у мого двоюрідного брата Патріка Пандеріхтіса. До того ж у мене витончена і рухлива шия, як ти, не така, як у всіх тих відсталих риб, голови яких приварені до плечей жахливими шкірними кістками. На відміну від жахливих сардин в банках, мій череп приплющений, а очі на маківці, як чудові крокодили.
Я- Але заспокойте мене, ви не крокодил ?
E- Зовсім не я навіть тетрапод! На моїй скам’янілості ви можете побачити сліди мерехтливих лусочок, які покривають тіло моєї мрії та елегантні передні та задні плавці, красиво прикрашені променями.
Я- Як тільки ви увійшли на плато, я помітив ваші чудові плавники.
Е- О! Як ти милий, ми більше не робимо так, як то кажуть. Подивіться на наші зап’ястя, схожі майже на однакові кістки.
Я- справді ти маєш рацію ( сміятися ) . Тепер ви можете розповісти мені трохи більше про своє минуле життя ?
Д- Ну, я жив на мілководді, як болота, де плавав, шукаючи здобич. Але я міг також піднятись міцними передніми плавниками та стабілізувати себе задніми плавниками. На жаль . Я не міг ходити по суші, бо мої плавники занадто малі, щоб підтримувати мене.
Я- яка шкода! ... Дякую, що відповіли на мої запитання, мадам Роуз !
Наш останній гість - Алекс Acanthostega gunnari наймолодший з наших скам'янілостей.
Інтерв’ю з Алексом Acanthostega gunnari
Я- Привіт, ласкаво просимо до вас, містере Алекс Acanthostega gunnari.
Я- розкажи нам про своє відкриття ?
A- Я - перша повна скам’янілість свого виду, виявлена в 1987 р. Дж. Кларком під час одного з його розвідок, але я не перша скам’янілість свого виду. Перший, Ерік Ярвік, знайшов лише один череп, у 1933 році.
Я- в котрі години ти жив ?
A- Я жив 363 мільйони років тому в мирному болоті, де життя було гарним.
Я- У болоті? Що ти там робив ?
A- Я був пильним хижаком, який не давав жодній здобичі втекти від нього.
Я- Що у вас такого особливого ?
A- У мене цілі передні ноги і задні кінцівки з пальцями на кінці! Отже, я чотириногий! Я найстаріша скам'янілість чотириногих, відома на сьогодні. У моїх передніх ніг 8 пальців, а у задніх 7, що могло б зробити мене дуже хорошим піаністом.
Я- пальці? Але у нашої подруги Роуз, яка датується епохою безпосередньо перед вами, такої немає.
A- У Роуза є промені шкіри, яких у мене немає ... У мене є лише пальці.
Я- гаразд! Але скажи мені, що ти робиш зі своїми днями, прогулянками по болоту ?
А- Ну ні! М’язи у мене недостатньо розвинені, я вважаю за краще залишатися у воді, оскільки м’язи не підтримують ваги.
Я - Ви втрачаєте переваги гарної прогулянки лісом. У будь-якому разі, дякую пану Алексу за відповідь на наші запитання.
Завдяки нашим гостям ми маємо інформацію про зовнішній вигляд перших пальців.
У Євстафія не було пальців, у нього були м’ясисті шкіряно-променеві плавники з кістками, схожими за розмірами на наші. Перші дві частини чільного елемента присутні, але третя - лише частково, і пальців немає.
У Роуз теж не було пальців. У неї також були м'ясисті плавники з шкірними променями з першими двома частинами кірідіальних кінцівок і третя частина більш розвиненою, яка включає навіть перші плоди пальців.
Євстафій Еустеноптерон фордій і Рожевий Tiktaalik roseae Отже, вони близькі до чотириногих, але вони не є чотириногими. Тому ми класифікували їх як тетраподоморфних хребетних.
Алекс мав повністю сформовані пальці на кінцях кінцівок і не мав шкірних променів! Тому Алекс має повні кірячі кінцівки, що зробило його одним з перших чотириногих.
Ці скам'янілості є свідченням перехідних стадій між м’ясистим плавником із шкірними променями та м’ясистим плавником із пальцями: кінцівка кірідії.
Щоб пояснити перехід між членами Роуза та Алекса, ймовірна гіпотеза полягає у двох основних стадіях у видів, подібних до Роуз: втрата шкірними променями поколінь, а потім розвиток пальців. Втрата шкірних променів, а потім розвиток пальців, мабуть, мала місце до появи видів Алекса та після Роуза, тобто між -375 і -363 мільйонами років тому.
Кінцівочна кінцівка - це лише модифікований плавник, шкірні промені якого втрачені, а пальці розвинені, не є новинкою на землі, але з’явився у водних видів, таких як Алекс. Це зовсім не пристосування до земного життя, а екзапатація, тобто те, що плаваючі кірочкові кінцівки Алекса щойно змінили свою функцію і стали ходунами у видів, які були недавнішими за нього.
Учасники різних скам’янілостей
Крім того, у Алекса 8 пальців на передніх ногах і 7 пальців на задніх ногах, тоді як пальців у теперішніх тварин менше. Отже, є й інші етапи переходу на ноги з меншою кількістю пальців, як наші 5 пальців чи єдиний палець коней.
Наші пальці, які дозволяють нам так багато, не виконують тієї самої функції, як перші пальці. Останні, що з’явилися майже 368 мільйонів років тому з першими тетраподами, були численнішими і використовувались переважно для плавання.
Бібліографія
"Еволюція стратегій пересування - Частина 2 - Завоювання повітряного середовища". Грудень 2016 http://odyssee-terrestre.blogspot.com/2016/12/levolution-des-strategies-de-locomotion.html .
"Тіктаалік, новий свідок саркоптерігієвих риб - тетрапод - перехід планети-землі". Доступ за адресою. http://planet-terre.ens-lyon.fr/article/tiktaalik-2006-06-01.xml#Nature440-Shubin .
J.CLACK, “перша опора” для науки, лютий 2006 р., № 340, с. 30–36.
J.CLACK, "перші тетраподи жили у воді" La Recherche, березень 1997 р., № 296, с. 58-61.
Мондехар Фернандес, Хорхе. "Походження чотириногих і перехід на сушу". Огляд. Палац Діскавері (Париж, Франція) 372 (1 лютого 2011 р.): 21.