Prawda

Wtorek, 11 sierpnia 2020 - 14:15

« Poprzedni Następny »


Jeden oddech, który zmienił planetę


Piotr Naskręcki 2014-04-16


Dźwięk, kiedy wczesny przodek tej ryby dwudysznej – prapłetwca (Protopterus annectens) zaczerpnął pierwszego łyku powietrza, oznaczał zasadniczy moment w historii życia na Ziemi. Pojawienie się tego zachowania wraz z rozwojem czterech kończyn ustawiło scenę na podbój środowisk lądowych przez kręgowce oraz ewolucję wszystkich czworonogów.

Około 400 milionów lat temu, w dewonie, w wpłytkim, słodkowodnym stawie, w jakiejś tropikalnej części świata, ryba wydała dźwięk, który rozpoczął dramatyczny łańcuch zdarzeń, a jego kulminacją było narodzenie się was i mnie. Był to dźwięk wciąganego powietrza, kiedy ryba uniosła pysk nad powierzchnię wody, rozpaczliwie próbując podnieść opadający poziom tlenu w swoim krwioobiegu. Wkrótce chwytanie świeżego powietrza stało się koniecznością, bo skrzelom nie udawało się dostarczyć zwierzęciu wystarczającej ilości tlenu z ciepłej błotnistej wody. Jego pęcherz, który dotąd pomagał zachować nośność potrzebną do pływania, zaczął służyć jako narząd wymiany gazów, wczesna wersja płuc. Równocześnie płetwy miednicowe i piersiowe stawały się solidniejsze, a ich powiązanie do reszty szkieletu bardziej zdolne do dźwigania ciała. Z tymi dwoma krokami scena dla podboju lądu przez kręgowce była już ustawiona. Prawdopodobnie nigdy nie dowiemy się, kiedy i gdzie miało miejsce to doniosłe przejście, ale jesteśmy dość pewni tego, jak ta ryba wyglądała. Wpatruję się w nią właśnie teraz, a ona patrzy na mnie z dna mojego pojemnika do chłodzenia piwa.

Południowo afrykański prapłetwiec (Protopterus annectens)
Południowo afrykański prapłetwiec (Protopterus annectens)

Od kiedy po raz pierwszy postawiłem nogę w Parku Narodowym Gorongosa w Mozambiku, obsesyjnie chciałem się spotkać z moim najstarszym żyjącym kuzynem wśród kręgowców, rybą dwudyszną, prapłetwcem (Protopterus annectens). Mimo jej skromnego wyglądu, przypominającego dużego węgorza, ta ryba dwudyszna zajmuje specjalne miejsce w historii życia na Ziemi. Biolodzy zawsze podejrzewali, że ryby dwudyszne dają nam wgląd w początki kręgowców lądowych, ale dopiero w zeszłym roku olbrzymia molekularno-filogenetyczna analiza (pdf), bazująca na 251 (!) genach, dowiodła, że ryba dwudyszna jest taksonem siostrzanym wszystkich czworonogów – płazów, gadów, ptaków oraz ciebie i pozostałych ssaków. Poprzednio to miejsce było zarezerwowane dla latimerii, ryby morskiej równie pradawnego pochodzenia, ale teraz wygląda na to, że latimeria jest wcześniejszą odnogą ryb, która poszła własną, równie ciekawą, ale mniej dramatycznie zmieniającą bieg historii drogą.


Moje pierwsze spotkanie z rybą dwudyszną
 miało miejsce parę miesięcy temu, kiedy natknąłem się na rybaka, który złowił ich kilka. Niestety, kiedy go spotkałem, zdążył już je zabić i wypatroszyć, zostawiając mnie ze złamanym sercem i jeszcze większą obsesją. Tym razem oznajmiałem wyraźnie każdemu, kto chciał mnie słuchać, że chcę żywego prapłetwca i w zeszłym tygodniu rybak ze wsi Vinho wreszcie wręczył mi jeden okaz.


W Parku Narodowym Gorongosa ryby dwudyszne są powszechnymi, choć rzadko widywanymi mieszkańcami sezonowych zbiorników wodnych. Podczas sezonu suchego, kiedy zbiorniki wyparowują, prapłetwce zagrzebują się w mule i przez kilka miesięcy przebywają w estywacji. W tym okresie ich przemiana materii obniża się o około 60%, a wymiany gazów dokonują wyłącznie płucami.
W Parku Narodowym Gorongosa ryby dwudyszne są powszechnymi, choć rzadko widywanymi mieszkańcami sezonowych zbiorników wodnych. Podczas sezonu suchego, kiedy zbiorniki wyparowują, prapłetwce zagrzebują się w mule i przez kilka miesięcy przebywają w estywacji. W tym okresie ich przemiana materii obniża się o około 60%, a wymiany gazów dokonują wyłącznie płucami.

Trudno opisać niemal nabożną cześć, jaką czułem, kiedy zobaczyłem moją pierwszą żywą rybę dwudyszną. Tutaj było zwierzę, które wyglądało jak coś, co mógłbym zobaczyć w stawach we wczesnym paleozoiku, na długo przed pierwszymi płazami, także na długo przed dinozaurami. Kiedy wpatrywałem się w rybę, powoli pływającą w moim pojemniku do chłodzenia piwa, nagle wysunęła łeb nad wodę i głośno wciągnęła łyk powietrza. Nie sądzę, bym kiedykolwiek zapomniał ten dźwięk.


Prapłetwce nie mają płetw jak inne ryby. Zamiast tego mają dwie pary przypominających bicze wyrostków, które działają jak słabe, ale bardzo dobrze funkcjonujące nogi. Ciekawe badanie (pdf) eksperymentalne z 2011r. pokazało, że prapłetwiec używa płetw miednicowych w bardzo podobny sposób do tego, w jaki zwierzęta lądowe używają tylnych nóg, zarówno do chodzenia, jak odbijania się. To z kolei rzuciło nowe światło na znalezione skamieniałe ślady z wczesnego dewonu, o których sądzono, że zostawiły je prymitywne płazy – w rzeczywistości są to prawdopodobnie ślady tych półlądowych przodków ryb dwudysznych. Rozwój połączonych stawowo kończyn z palcami nie wydaje się już dłużej warunkiem wstępnym podboju lądu.


Jeśli uważasz, że wygląda to jak chodzenie, to dlatego, że tym właśnie jest. Prapłetwiec używa płetw miednicowych w sposób bardzo podobny do nóg czworonogów – końcowa część płetwy staje się „stopą”, a płetwa daje zarówno chód, jak ruchy odbicia.
Jeśli uważasz, że wygląda to jak chodzenie, to dlatego, że tym właśnie jest. Prapłetwiec używa płetw miednicowych w sposób bardzo podobny do nóg czworonogów – końcowa część płetwy staje się „stopą”, a płetwa daje zarówno chód, jak ruchy odbicia.

Im więcej badamy prapłetwca, tym bardziej staje się fascynujący. Obecnie jest jasne, że to zwierzę ukrywa tajemnicę rozwoju uszu czworonogów i że one pierwsze rozwinęły pokryte szkliwem zęby, jakie obecnie my, ssaki, mamy. Prapłetwce są również znakomicie przystosowane do surowych sezonów na sawannie południowej Afryki i potrafią zagrzebać się w ziemi i przetrwać miesiące bez wody, schowane przed gorącym słońcem w błotnych kokonach (pełno jest opowieści o afrykańskich farmerach, którzy ze swych suchych pól wykopywali duże, żywe ryby). Jego zależność od tlenu w powietrzu jest tak duża, że prapłetwiec utonie, jeśli nie może oddychać ponad powierzchnią wody. Jego ostro zredukowane skrzela są właściwie niefunkcjonalne, ale podczas rozwoju larwalnego są zewnętrzne i pierzaste, przypominające skrzela larwy salamandry.


Portret południowoafrykańskiego prapłetwca brunatnego (Protopterus annectens) z Gorongosa.
Portret południowoafrykańskiego prapłetwca brunatnego (Protopterus annectens) z Gorongosa.

W Gorongosa ryby dwudyszne występują powszechnie w sezonowych zbiornikach wody i rzekach parku, żerując na szerokim wachlarzu wodnych bezkręgowców, mniejszych ryb i żab. Są bardzo terytorialne i jest prawdopodobne, że niemal każdy zbiornik wody na tych równinach zawiera przynajmniej jedno z tych niezwykłych zwierząt. Wielka szkoda, że odwiedzający park nigdy ich nie widzą – moim zdaniem prapłetwiec przewyższa znaczeniem i fantastycznym zestawem cech wszystkie inne kręgowce w Gorongosa, włącznie z lwami i słoniami. Przysięgam uczynić moją misją szerzenie wiedzy o ich istnieniu.


W zeszłym tygodniu, 27 marca, oficjalnie otwarto E.O. Wilson Biodiversity Laboratory, co stanowiło kulminację marzeń moich i wielu innych ludzi. Wkrótce napiszę więcej o tym laboratorium, ale uznałem za właściwe, że pierwszą próbką kręgowca do naszego ogólnego zbioru jest mały ścinek płetwy ogonowej prapłetwca, zachowany do przyszłego badania DNA. Samo zwierzę zostało wypuszczone z powrotem do swojego środowiska, ale mam nadzieję, że nie jest to ostatni raz, kiedy spojrzałem w oczy brata bliźniaka mojego pra…pradziadka.



Przypominając przerośniętą salamandrę prapłetwiec ma cztery wyraźne kończyny, długi ogon i tylko pozostałości skrzeli. Skrzela są praktycznie niefunkcjonalne i ryba utonie, jeśli nie może oddychać ponad powierzchnią wody.  


A single breath that changed the planet

4 kwietnia 2014

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Piotr (Peter) Naskręcki

Entomolog, fotograf, popularyzator nauki. Ukończył studia na Uniwersytecie im. Adama Mickiewicza w Poznaniu, doktorat na University of Connecticut, pracuje w Museum of Comparative Zoology, Harvard University.


Piotr Naskręcki prowadzi znakomity blog naukowy  The Smaller Majority.  Jego zdjęcia owadów (i nie tylko owadów) fascynują i kuszą, żeby je sobie natychmiast ściągnąć. Nie należy tego jednak robić bez pozwolenia,  gdyż zarówno zdjęcia, jak i teksty zastrzeżone są prawami autorskimi.  


Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1137 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Nowy raport: Bakteria po stu milionach lat nadal żywa!   Coyne   2020-08-08
Modlitwa to nie jest lekarstwo   Nowella   2020-08-07
Maleńki, 10-centymetrowy dinosaur, który zjadał owady   Coyne   2020-08-06
Piękny skoczek, który upodabnia się do mrówki   Coyne   2020-08-03
Urodziny Rosalind Franklin!   Cobb   2020-07-31
Kondor wielki: ptak, który rzadko kiedy macha skrzydłami   Coyne   2020-07-28
Czy ludzie byli w Nowym Świecie ponad 30 tysięcy lat temu?   Coyne   2020-07-26
Oszaleć na punkcie nietoperzy w czasach korony i politykierstwa   Collins   2020-07-25
Dwa gatunki dały zdolną do życia hybrydę, mimo że rozeszły się 150 milionów lat temu   Coyne   2020-07-23
Niccolo Tartaglia jego tajemnica   Jacoby   2020-07-20
Akcja afirmatywna w wieloetnicznym narodzie   Hyams   2020-07-17
Dekolonizacja ewolucji (i Darwina) była nieunikniona   Coyne   2020-07-15
Filtr mózgu (czyli czego nie widzimy)   Novella   2020-07-14
Homeopatia jest bezwartościowa a czasami szkodliwa   Novella   2020-07-10
Pięć błędnych wyobrażeń o ewolucji: jedno jest wątpliwe, jedno niesłuszne   Coyne   2020-07-08
Wiecznie kurczący się tranzystor i wynalezienie Google   Ridley   2020-07-06
Postmodernizm: filozofia, która stoi za naszymi wojnami kulturowymi i postępującym nihilizmem   Hill   2020-07-02
Bodźce do innowacji w końcu pokonają COVID-19   Ridley   2020-06-27
Maleńkie stworzenia morskie budują olbrzymie, fantastyczne domy, by chronić się i zdobywać pokarm   Coyne   2020-06-25
Rośliny uprawne z edytowanym genomem pomagają farmerom i środowisku   Ridley   2020-06-20
Czy klucz do COVID można znaleźć w rosyjskiej pandemii?   Ridley   2020-06-18
Skąd więc wziął się ten wirus?   Ridley   2020-06-16
Nowe dane o tym, jak działają grzyby „mrówek zombie”   Coyne   2020-06-15
Czy brytyjski naukowy establishment popełnił największy błąd w historii?   Ridley   2020-06-13
Błysk światła w mroku   Sheagren   2020-06-12
Poczucie pewności napędza efekt potwierdzenia   Novella   2020-06-08
Czy możemy zobaczyć osobowość?   Novella   2020-06-05
Rozwiązanie dla obecnego kryzysu   Ridley   2020-06-02
Lokalizacja funkcji wykonawczych   Novella   2020-05-30
Przestańcie wierzyć w naukę   Greenfield   2020-05-28
Ewolucyjne korzenie sztuki   Koraszewski   2020-05-27
Innowacji nie można wymusić, ale można je zdławić   Ridley   2020-05-26
Stymulowanie kory wzrokowej   Novella   2020-05-23
Pora na telemedycynę   Novella   2020-05-19
Czy mrożącą krew w żyłach prawdą jest, że decyzja o zamknięciu społeczeństwa opierała się na luźnych matematycznych spekulacjach?   Ridley   2020-05-15
MMR jest bezpieczna i skuteczna   Novella   2020-05-14
Odporność stada na fakty   Koraszewski   2020-05-13
O COVID wiemy wszystko – i nie wiemy niczego   Ridley   2020-05-12
Nanotechnologia zastosowana do leczenia choroby Alzheimera   Novella   2020-05-11
COVID-19 – To są szkody   Novella   2020-05-05
Nadmiar teorii wszystkiego   Koraszewski   2020-05-04
Zawodnicy – i trudności – w wyścigu do wyleczenia COVID   Ridley   2020-04-30
Psychologia sprzeciwu wobec szczepień   Novella   2020-04-25
Prowokator czy prowokowany?   Witkowski   2020-04-24
Nauka on-line jest skuteczna   Novella   2020-04-23
Mądrość w pułapce autorytetu   Witkowski   2020-04-18
Znaleziono najstarszego “bilaterian”: odkryto podobne do robaka stworzenie wraz z jego skamieniałymi śladami   Coyne   2020-04-16
Nietoperze i pandemia   Ridley   2020-04-14
Pandemia ludzkiej głupoty   Novella   2020-04-12
W miarę postępu badań natura naszego wroga staje się coraz wyraźniejsza   Ridley   2020-04-04
Wzmacnianie układu odpornościowego podczas pandemii   Novella   2020-04-02
Dlaczego ten wirus inaczej dotyka pokolenia?   Ridley   2020-03-30
Czaszka maleńkiego dinozaura/ptaka znaleziona w bursztynie   Coyne   2020-03-27
Szczepionka na koronawirusa nie przybędzie szybko   Ridley   2020-03-25
Niebawem dowiemy się jak solidna jest nasza cywilizacja   Ridley   2020-03-23
Żywotność wirusa Covid-19 na różnych powierzchniach (rada: używaj rękawiczek, kiedy odbierasz paczki i nie otwieraj ich przez 24 godziny)   Coyne   2020-03-21
Dzień był krótszy 70 milionów lat temu   Novella   2020-03-20
Jak często powstają ptasie hybrydy?   Coyne   2020-03-18
Mózgi noworodków   Novella   2020-03-16
Twierdzenie o białku i DNA dinozaurów   Novella   2020-03-10
Porażka jest stałym elementem pracy naukowca   Konrad Bocian   2020-03-07
Jak myśleć o naszych problemach   Tupy   2020-03-03
Dlaczego tak wiele nowych wirusów pochodzi od nietoperzy?   Ridley   2020-02-29
Odkrycie antybiotyku przez AI   Novella   2020-02-27
Wizyta w Andach u łysek rogatych   Lyon   2020-02-26
Zioła nie pomagają na utratę wagi   Novella   2020-02-25
Dawkins pisze tweeta   Coyne   2020-02-24
W obronie binarności płci u ludzi   Coyne   2020-02-21
Nie palmy pieniędzy na ołtarzu zielonej manii   Lomborg   2020-02-20
Więcej dowodów ewolucji: końskie zarodki zaczynają tworzyć pięć palców, a cztery zawiązki znikają   Coyne   2020-02-18
Homeopatyczny rentgen   Novella   2020-02-14
Różnice płci w wyborze zabawek: chłopcy bawią się chłopięcymi zabawkami, dziewczynki dziewczęcymi zabawkami   Coyne   2020-02-13
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Odkrycie w immunologii, a leczenie nowotworów   Novella   2020-02-10
Ponowne psucie nauki przez ideologię: ”Slate” wypacza biologię ewolucyjną, by wyglądała na kapitalistyczną i antysocjalistyczną   Coyne   2020-02-07
Flamingi z braku łysek rogatych   Lyon   2020-02-06
Moja ostatnia praca badawcza. Część 3: Znaczenie   Coyne   2020-02-04
Moja ostatnia praca badawcza. Część 2: Wyniki   Coyne   2020-02-03
Moja ostatnia praca badawcza: Część 1: Cele i metody   Coyne   2020-02-01
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Zdumiewająca mimikra   Coyne   2020-01-27
Reality check: Pęd do szybkiej „zerowej” emisji to gwarancja przegranej   Lomborg   2020-01-27
Sfuszerowany artykuł o biologii w „Washington Post”   Coyne   2020-01-24
Punkty dla Ameryki w konflikcie między Iranem i USA   Destexhe   2020-01-24
Zbliżanie się do rozumienia pamięci   Novella   2020-01-22
Z perspektywy naszego kurnika   Witkowski   2020-01-16
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Złoty ryż zatwierdzony na Filipinach   Novella   2020-01-07
Cudowna animacja DNA i komórek   Coyne   2020-01-06
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Mieliśmy najlepszą dekadę w historii. Naprawdę   Ridley   2019-12-31
Kreacjonista opowiada się za ”argumentem z niedowierzania”   Coyne   2019-12-26
Biologia męskiej agresji i dlaczego nie jest to tylko „socjalizacja”   Coyne   2019-12-24
Wydajność, wyzysk, wybory   Koraszewski   2019-12-23
Społecznościowe finansowanie szarlatanerii   Novella   2019-12-20
Wykład Dawkinsa o czerpaniu odwagi z darwinizmu   Coyne   2019-12-18
Uprawy GM, takie jak Złoty Ryż, uratują życie setek tysięcy dzieci   Ridey   2019-12-13
Darwin, lisy i inne ssaki na Falklandach   Mayer   2019-12-11
Wirtualna edukacja   Novella   2019-12-03
Teoria klasy próżniaczej Thorsteina Veblena – uaktualnienie statusu   Henderson   2019-12-02

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo


Żołnierz IDF



Prawo powrotu



Mózg i kodowanie predyktywne



Nocna rozmowa



WSzyscy wiedza



Nieustający marsz



Oświecenie Pinker



Alternatywna medycyna zabija



Kobiety ofiarami



Prometeusz



modyfikowana pszenica


Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk