Prawda

Poniedziałek, 19 kwietnia 2021 - 16:46

« 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 1208 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Mayflower wyrusza w podróż raz jeszcze   Koraszewski   2021-04-19
Genetyczny przełącznik CRISPR   Novella   2021-04-16
Wielkie zdarzenie oksydacyjne   Novela   2021-04-09
Kiedy panika klimatyczna zlewa się z kulturą anulowania   Lomborg   2021-04-06
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Nieoczekiwana historia i cudowny sukces szczepionek   Ridley   2021-03-31
Innowacja jest geograficznie zlokalizowanym i chwilowym zjawiskiem   Ridley   2021-03-29
Czy gąbki są najbliższymi krewnymi pozostałych zwierząt?   Coyne   2021-03-26
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu   Geifman   2021-03-22
Wracamy do raju?   Łukaszewski   2021-03-18
Ślimakowi morskiemu odrasta tułów z odciętej głowy, czyli “autotomia z kleptoplastią”   Coyne   2021-03-15
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Ludzie i wymieranie megafauny   Novella   2021-03-10
Banany edytowane przez CRISPR   Novella   2021-03-02
Nikczemne grzyby naśladują kwiaty trawy, by ułatwić własne rozmnażanie się   Coyne   2021-02-26
Co zabiło megafaunę Ameryki Północnej?   Novella   2021-02-25
Stresy i nowe szczepy wirusa   Ridley   2021-02-12
EWOLUCJA wirusa Covid-19   Coyne   2021-02-10
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon   Coyne   2021-02-05
Dlaczego kocimiętka i matatabi doprowadzają koty do szaleństwa? Grupa badaczy mówi, że te rośliny mogą chronić je przed komarami   Coyne   2021-02-02
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki   Novella   2021-01-28
Szaleństwo odnawialnej energii   Ridley   2021-01-23
Głębia ludzkiej historii   Novella   2021-01-19
Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?   Ridley   2021-01-02
Szczepionka mRNA na koronawirusa: świadectwo ludzkiej pomysłowości i mocy nauki   Coyne   2021-01-01
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center   Coyne   2020-12-29
Pierwszy raport o używaniu narzędzi przez pszczoły: rodzimy gatunek używa grudek łajna, by odeprzeć drapieżne szerszenie   Coyne   2020-12-23
Nie – żadne chi nie istnieje   Novella   2020-12-21
Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku   Ridley   2020-12-18
Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)   Coyne   2020-12-16
Paradoks wielce niedoskonałego dobra   Koraszewski   2020-12-11
Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona   Coyne   2020-12-10
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12
Naukowe pismo “Nature” przystaje do Przebudzonych twierdząc, że zarówno płeć, jak gender są niebinarne   Coyne   2020-09-09
Wybór ostatecznej wolności   Witkowski   2020-09-07
Polio zlikwidowane w Afryce   Novella   2020-09-05
Czy wyrazy ludzkiej twarzy są uniwersalne w okazywaniu emocji?   Coyne   2020-09-02
Barwny erudyta J.B.S. Haldane   Coyne   2020-08-28
Modelowanie zbijania się pingwinów cesarskich w gromadę: każdy dostaje równie dużo ciepła   Coyne   2020-08-25
Jak algorytmy wpływają na twoje życie   Novella   2020-08-24
Z okazji dziewięćdziesiątych urodzin Thomasa Sowella   Jacoby   2020-08-22
Prawdziwie długa szyja: 6-metrowy wodny gad z triasu z szyją długości 2,7 metra   Coyne   2020-08-19
Wątrobiane duszki   Novella   2020-08-17
Rozrzedzanie krwi bez groźby krwawienia   Novella   2020-08-14
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

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



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


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