Hadi opustili končetiny, aby se přizpůsobili živoucímu způsobu života • Julia Kondratenko • Vědecké zprávy o "prvcích" • Zoologie, paleontologie, evoluce

Hadi opustili končetiny, aby se přizpůsobili oživujícímu životnímu stylu

Obr. 1. Nahoře – umístění kostí vnitřního ucha v lebce hada (zobrazeno oranžová). Dole dolů – vzorky struktury vnitřního ucha v předních hadích (zleva dopravaa) životní styl vody, půdy a hnízd; Vestibul – prahová hodnota. Obrázek z diskutovaného článku vVědecké pokroky

Původ hadů není zcela vyřešenou otázkou. Někteří vědci věří, že hadi ztratili končetiny, aby vedli život při výkopu, zatímco jiní věří, že se hadi přizpůsobili životu ve vodním prostředí. Ve prospěch prvního hlediska je nový argument. Vědci prokázali, že vnitřní ucho hada, který žil před 90 miliony let, je podobný vnitřnímu uchu moderních hadů, které vedou k výkopovému způsobu života, nikoliv pozemské nebo vodní. Zvláštní struktura vnitřního ucha kopících hadů jim pomáhá lépe cítit nízkofrekvenční vibrace půdy.

Hadi ostře vystupují na pozadí jiných obratlovců s úplným (nebo téměř úplným) nedostatkem končetin. Vědci již dlouho tvrdili, jaké faktory vedly k vzniku zvířat s tak neobvyklým tvarem těla. Prosí dvě verze. První je, že hady ztratili končetiny a snaží se stát se jako červy, aby se přizpůsobili životu v půdě.Druhým je to, že hadi následovali cestu úhořů a dalších podobných ryb s podlouhlým tělem přizpůsobeným pro plavání. Dobře zachovaná kostra starého zástupce této skupiny by pomohla porozumět původu hada: poměrem délky ocasní a kmenové části hřbetu je možné určit, který habitat se had hada přizpůsobil. Ale, bohužel, staré kostry velmi zřídka čekají na paleontologové neporušené. Je proto zajímavé, že autoři nedávného článku v časopise Věda našel důmyslný způsob, jak předpovědět stanoviště hadů i ze špatně zachovaných pozůstatků.

Vědci věnovali pozornost struktuře vnitřního ucha hadů. Tento složitý orgán pomáhá zvířeti orientovat se ve vesmíru, reagující nejen na sluch, ale i na pocit rovnováhy. Bylo logické předpokládat, že v závislosti na habitu hada se struktura vnitřního ucha může lišit. Pomocí rentgenové tomografie vědci naskenovali strukturu vnitřního ucha 34 moderních a fosilních hadů.

Ukázalo se, že hady žijící v půdě mají výrazné znaky struktury vnitřního ucha, které je odlišují od vodních hadů a pozemních životů hady (obr. 1).Hřmění hady měli obzvlášť velký vestibul, část vnitřního ucha, kde se otevřel orgán sluchu (cochlea) a orgán rovnováhy skládající se z půlkulatých trubiček. Vestibul vnitřního ucha půdních hadů byl téměř sférický a obsadil celý objem, který byl omezen půlkruhovým kanálem. Zajímavé je, že hady, které obvykle vedou pozemský způsob života, ale mohou být pohřbeny v zemi, pokud jsou rušeny, prah byl také rozšířen, ale stále není tak velký, jako je tomu u trvalých obyvatel půdy. Vědci naznačují, že velký vestibul vnitřního ucha pomáhá hadům naladit se na vnímání nízkofrekvenčních vibrací půdy.

Zařízení vnitřního ucha hadů vedoucích pozemský způsob života a hadů – obyvatelů vodního prostředí bylo celkem podobné, ale stále pečlivá analýza trojrozměrných souřadnic umožnila rozlišit orgány zástupců těchto dvou skupin. Podle struktur vnitřního ucha byly hadi rozděleni do skupin v závislosti na stanovišti, nikoliv na jejich fylogenetické příslušnosti nebo například velikosti těla. Ukazuje se, že i když známe pouze strukturu vnitřního ucha hada, je ještě možné předpovědět s jakou pravděpodobností prostředí, ve kterém zvíře žilo.

Vzhledem k těmto výsledkům se výzkumníci rozhodli stanovit lokalitu hada kostí vnitřního ucha. Dinilysia patagonicažijící v horním křídě, asi před 90 miliony let (viz H. Zaher a C. Scanferla, 2012. Lebka horního křídového hada Dinilysia patagonica Smith-Woodward, 1901, a jeho fylogenetická pozice revidovaná). To bylo nalezeno v Argentině a poprvé popsáno v roce 1901 (A. Woodward, 1901. Na některých zaniklých plazech z Patagonie, Miolania, Dinilysiaa Genyodectes) a stále neexistuje konsensus o jeho přesném místě v klasifikaci – nicméně je již jasné, že Dinilysia patagonica byl někde u základny fylogenetického stromu moderních hadů. Celá kostra se nezachovala, ale kosti vnitřního ucha byly nalezeny v dobrém stavu (obr. 2), takže vědci byli schopni je skenovat a porovnat s strukturami vnitřního ucha hadů známých stanovišť. Ukázalo se, že vnitřní ucho Dinilysia patagonica jasně zahrnuty ve stejné skupině jako těla kopání hadů. Vědci dokonce přesně odhadli pravděpodobnost, s jakou jejich model předpověděl způsob života tohoto starého hada – 93,4%. Dinilysia patagonica nyní je to největší hnízdící had v historii (délka 1,8 m): dříve známí představitelé této skupiny dosáhli pouze 1,6 metru a moderní kopání hadů jsou kratší než jeden metr vůbec.

Obr. 2 Lebka Dinilysia Patagonica z Argentinského muzea přírodních věd (Museo Argentino de Ciencias Naturales), který byl použit k vytvoření 3D modelu vnitřního ucha. A, B, C, D a E – pohled shora, dole, vpravo, vlevo a za ním. Foto od H. Zahera a C. Scanferla, 2012. Lebka hada horního křídového Dinilysia patagonica Smith-Woodward, 1901, a jeho fylogenetická pozice revidovaná

Pro ty, kteří pořád pochybují o tom Dinilysia patagonica patřil k předkům moderních hadů a nikoliv ke sesterské větvi, vědci se rozhodli samostatně sestavit modely vnitřního předka moderních hadů. Aby to bylo možné, vědci spojili sestavené modely vnitřního ucha, vzhledem k tomu, že každý z hadů je v současnosti zařazen do klasifikace. Čím dál je had od posledního společného předka hada, tím méně byl příspěvek modelu vnitřního ucha k modelu vnitřního ucha společného předka. Mírně se měnící kombinace parametrů, vědci postavili dva možné modely vnitřního ucha posledního společného předka moderních hadů. Soudě podle konstruovaných modelů vedlo toto hypotetické zvíře i živoucí životní styl.

Zdroj: Hongyu Yi a Mark Norell. Hřebenatý původ moderních hadů // Vědecké pokroky. 2015. V. 1. č. 10. P. e1500743. DOI: 10.1126 / sciadv.1500743.

Viz též:
Meghan Rosen. Hady se vyvíjely z hrabatého předka, nová data naznačují // ScienceNews. 27. listopadu 2015.

Yulia Kondratenko


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: