Prawda

Wtorek, 19 marca 2024 - 04:19

« Poprzedni Następny »


Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)


Jerry A. Coyne 2020-12-16


Nowy artykuł w “Proceedings of the Royal Society Series B” (pierwszy zrzut z ekranu poniżej) zawiera dość skomplikowaną opowieść, którą świadomie uproszczę dla oszczędności miejsca.




Ten artykuł trafnie streszcza Veronique Greenwood w dziale “Trilobite” w „New York Times”:



Trzy grupy ptaków wyewoluowały niezwykłą cechę: zdolność zdalnego wyczuwania zwierzyny (tj. wykrywanie zwierzyny  bez dotykania jej) przez wbijanie dziobu w ziemię i wyczuwanie drgań. Tymi grupami są kiwi, ibisy i niektóre ptaki brodzące. Wykrywanie może odbywać się albo przez bezpośrednie wyczuwanie drgań przy ruchach zwierzyny, albo przez odbicie fal dźwięków od twardej skorupy ofiary, kiedy ptak uderza dziobem w podłoże. Nazywa się to “zdalny dotyk”.


Okazuje się, że czubki dziobów ptaków ze “zdalnym dotykiem” są upstrzone małymi wgłębieniami, które zawierają komórki o nazwie “ciałka Herbsta”, a te są narządami wykrywającymi ruch. U tych ptaków rozrósł się także obszar mózgu używany do przetwarzania niezmiernie ważnych sygnałów dotyku.   


Inne gatunki mają inne sposoby używania dziobów, by wykrywać zwierzynę dotykiem. Kaczki i gęsi mają kościsty narząd na czubkach swoich dziobów, który także ma wgłębienia z ciałkami Herbsta, ale są inaczej zorganizowane – mają ponadto receptory czuciowe. Tego właśnie używają kaczki, kiedy wystawiają tylko kuper ponad powierzchnię wody i pakują dzioby w dno, żeby żerować.  


Poniżej są zdjęcia z artykułu, pokazujące różne rodzaje czubków dziobów. Autorzy badali także czaszki setek żyjących gatunków i robili sekcje tkanki dziobu, żeby zobaczyć, czy są tam ciałka Herbsta związane z wgłębieniami na dziobie.


Pierwsze: ptak bez zdalnego wyczuwania, jak u większości ptaków. Jest to mewa południowa (Larus dominicus). Ma kilka wgłębień na czubku dziobu, ale analiza miękkich tkanek nie wykazała komórek receptorowych. Nie żeruje przez dotyk.  



Tutaj są dwa ptaki ze zdalnym dotykiem. Pierwszym jest ibis białowąsy (Bostrychia hagedash). Proszę zauważyć dużo wgłębień na samym czubku dziobu (powiększenie). Ma także ciałka Herbsta, jak również powiększony obszar mózgu do wyczuwania dotyku. (Ten ptak, podobnie jak wszystkie inne ptaki poza bezgrzebieniowcami i kusaczami należy do dużej grupy gatunków zwanych ptakami neognatycznymi.)



To samo dotyczy kiwi, który należy do drugiej grupy ptaków, paleognatycznych, małej grupy, która obejmuje tylko duże, nielotne ptaki lub bezgrzebieniowce (emu, strusie, itp.) oraz kusacze, które potrafią latać, ale niezbyt dobrze. Narząd zdalnego dotyku z ciałkami Herbsta mieści się na samym czubku długiego dziobu. Stosunek długości dziobu do rozmiarów czaszki jest jedną z kilku wskazówek do diagnozowania, czy ptaki mają zdalny dotyk.



Wreszcie kusacz, ptak paleognatyczny, który ma narząd zdalnego dotyku z wgłębieniami, ale nie ma w nich ciałek Herbsta. Ten gatunek jednak nie żeruje przez sondowanie gruntu. Inne bezgrzebieniowce, takie jak struś i emu, także mają pełen wgłębień dziób, ale nie mają wyczuwających drgania komórek. Wgłębienia wydają się być pozostałością po przodkach, dla których wgłębienia mogły być użyteczne, ponieważ zawierały wykrywające drgania komórki. Innymi słowy, jest to cecha szczątkowa.


Innym bezgrzebieniowcom także brak powiększonego obszaru mózgu do przetwarzania informacji od receptorów dotyku. To ma sens, bo choć może niewiele kosztować zachowanie wgłębień w dziobie, kiedy ich nie potrzebujesz, tkanka mózgowa jest metabolicznie kosztowna i jeśli jej nie używasz, opłaca się skierowanie tych zasobów na inne funkcje, które pomogą ci rozmnożyć się.



Jak powiedziałem, obecność wgłębień u ptaków, które ich nie używają, sugeruje, że jest to szczątkowa cecha przeniesiona od przodka. Można odróżnić ptaki ze zdalnym dotykiem od innych gatunków przez połączenie stosunku długości dziobu do rozmiarów czaszki, liczby wgłębień i odległości między wgłębieniami.


Ale jakiego przodka? Okazuje się, że mamy skamieniałe czaszki wymarłych ptaków, lithornithidae, które są bardzo wczesnymi ptakami paleognatycznymi. Chociaż ich miękka tkanka nie jest dostępna, niektóre z gatunków pokazują narząd czuciowy – co widać po liczbie i rozrzucie wgłębień, jak również stosunku długości dziobu do wielkości czaszki, który jest charakterystyczny dla  żerujących zdalnie. Tutaj jest zdjęcie dwóch czaszek lithornithidae; podpisy pod zdjęciami z artykułu.


Cranial fossils of two species of lithornithids, showing high degree of pitting on the surfaces of their beaks, similar to all extant palaeognathous birds, potentially indicative of a bony bill-tip organ. (e) Lithornis promiscuus: (i) skull and attached maxilla (USNM 391983) showing the shape of the beak relative to the skull; (ii) distal portions of maxilla and mandible (USNM 336535). ( f ) Paracathartes howardae: maxilla (USNM 404758) and distal portion of mandible (USNM 361437).
Cranial fossils of two species of lithornithids, showing high degree of pitting on the surfaces of their beaks, similar to all extant palaeognathous birds, potentially indicative of a bony bill-tip organ. (e) Lithornis promiscuus: (i) skull and attached maxilla (USNM 391983) showing the shape of the beak relative to the skull; (ii) distal portions of maxilla and mandible (USNM 336535). ( f ) Paracathartes howardae: maxilla (USNM 404758) and distal portion of mandible (USNM 361437).

Wnioskiem jest, że domniemani przodkowie ptaków paleognatycznych byli gatunkiem ze zdalnym dotykiem. Fakt, że żyjące ptaki paleognatyczne, takie jak emu i kusacze nadal zachowują wgłębienia, sugeruje, że ten niefunkcjonalny "narząd" jest bezużyteczną resztką cechy odziedziczonej przez wszystkie ptaki paleognatyczne od przodka - lithornithidae. Istotnie, autorzy sądzą, że przodek wszystkich ptaków mógł mieć narząd do zdalnego dotyku (moje podkreślenie):  


Nasza analiza potwierdza, że bazalne ptaki palaeognatyczne, małe, lotne lithornithidae, miały dotykowy, kościsty narząd na czubku dziobu, umożliwiający im używanie zdalnego dotyku, by lokalizować zagrzebane bezkręgowce. To odkrycie w połączeniu z naszym rozumieniem ewolucji lithornithidae, sugeruje, że układ zdalnego dotyku u współczesnych ptaków pochodzi z okresu sprzed rozdziału na palaeognatyczne–neognatyczne.


Dlaczego wśród żyjących ptaków paleognatycznych tylko kiwi mu funkcjonujący narząd zdalnego dotyku, skoro był obecny u wymarłego przodka, można wytłumaczyć według dwóch scenariuszy. Pierwszy mówi o utracie tego narządu u bliższego w czasie gatunku przodków i ponownym jego nabyciu tylko w linii kiwi. Drugą możliwością jest, że kiwi zatrzymały narząd zdalnego dotyku przodków, podczas gdy wszystkie inne ptaki paleognatyczne utraciły go. Autorzy nie potrafią wybrać między tymi scenariuszami.


A co z ptakami neognatycznymi, które mają narząd zdalnego dotyku, takimi jak ibis i ptaki brodzące? Czy zachowały narząd przodków podczas gdy wszystkie inne ptaki neognatyczne  (olbrzymia większość żyjących ptaków), utraciła go? Prawdopodobnie nie; jak mówią autorzy, to jest wypadek niezależnej ewolucji.


Jeszcze bardziej fascynująca jest możliwość, że ta zdolność wykrywania zwierzyny na odległość mogła istnieć u gadzich przodków ptaków, którymi według wielu naukowców były dinozaury teropody: 


Co ciekawe, istnieje coraz więcej dowodów, że niektóre teropody miały wyspecjalizowane narządy umieszczone w dystalnej części ich rostrum, w oparciu o wysoki stopień zewnętrznych otworów/wgłębień zachowanych na ich szczękach. Zgadujemy, że może takie wrażliwe pyski i nieptasich terapodów mogły być prekursorami ewolucji zdalnego dotyku u ich ptasich krewnych. 


Warto zauważyć, że aligatory i krokodyle także mają wrażliwe na dotyk “receptory kopułkowe” w górnych szczękach, również związane z wgłębieniami w kościach. Archozaury są grupą wczesnych gadów, przodków zarówno ptaków, jak krokodyli i może receptory, jakie widzimy u krokodyli i aligatorów są w jakiś sposób związane z wgłębieniami w dziobie kiwi.  


To wszystko są spekulacje, dość solidne wydaje się jednak to, że wgłębienia w dziobie i bezużyteczne “narządy dotyku” u innych niż kiwi oraz kusacze bezgrzebieniowców są szczątkowymi pozostałościami funkcjonującego narządu prastarego przodka. A to jest dowód na ewolucję.

______________

Toit, C. J. d., A. Chinsamy, and S. J. Cunningham. 2020. Cretaceous origins of the vibrotactile bill-tip organ in birds. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 287:20202322.


A vestigial trait of birds that may have been functional in ancestors remote sensing of vibrations in the bill (still activein the kiwi)

Why Evolution Is True, 11 grudnia 2020

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne

Emerytowany profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków. Jest również jednym ze znanych "nowych ateistów" i autorem książki "Faith vs Fakt". (Jest już polskie wydanie - "Wiara vs Fakty", wydawnictwo "Stapis".) Jerry Coyne jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.

Tipsa en vn Wydrukuj



Nauka

Znalezionych 1466 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Przepływ genów od neandertalczyków i denisowian do ludzi „współczesnych” i odwrotnie   Coyne   2024-03-14
Wejdź – skoro nalegasz   Tonhasca Júnior   2024-03-09
Czy “bezpłciowe” bakterie tworzą biologiczne gatunki?   Coyne   2024-03-06
Carl Zimmer o gatunkach i ochronie     2024-02-29
Kolejna błędna próba skorygowania ewolucji   Coyne   2024-02-22
Ryjący w ziemi przedsiębiorcy   Tonhasca Júnior   2024-02-15
Olbrzymie armie o niezliczonych umiejętnościach    Tonhasca Júnior   2024-02-08
Wejdź, powiedziała, dam ci schronienie przed burzą   Tonhasca Júnior   2024-01-15
Czy ludzie wyewoluowali w wodzie?   Coyne   2024-01-08
Jak upadają wielcy   Tonhasca Júnior   2024-01-04
Oczy reniferów zmieniają kolor, żeby łatwiej im było dostrzec jadalne porosty   Coyne   2023-12-30
Życzliwi przestępcy   Tonhasca Júnior   2023-12-28
Conor Friedesdorf (i Alexander Barvinok) o ideologicznym przymusie na amerykańskich uczelniach   Coyne   2023-12-26
Zdumiewający manipulatorzy   Tonhasca Júnior   2023-12-25
Nie gryzie się ręki, która cię zapyla   Tonhasca Júnior   2023-10-19
Rewolucja komunikacyjna   Hannam   2023-10-18
BBC szerzy propagandę rolnictwa organicznego, a biedni na świecie cierpią   i Kathleen Hefferon   2023-10-13
Niezwykły przypadek koewolucji i specyficzności zapylacz/storczyk   Coyne   2023-10-07
Płeć męska lub żeńska: nie ma nic pomiędzy   Elliot   2023-10-03
Myślenie intuicyjne i analityczne   Novella   2023-09-29
„Kryzys klimatyczny” to mistyfikacja   Williams   2023-09-25
Jak (i dlaczego) ośmiornica edytuje swój RNA   Lewis   2023-09-23
„Najbardziej znany zabójca ludzi”: jakie są prawdziwe początki XIV-wiecznej Czarnej Śmierci?   Lewis   2023-09-15
Do jakiego stopnia pary mają wspólne cechy?   Novella   2023-09-14
Kenia daje zielone światło 58 projektom GMO – naukowcy na całym świecie kontynuują badania w dziedzinie biotechnologii, mimo procesów sądowych i dezinformacji   Ombogo   2023-09-08
Lancet atakuje anty-przebudzenie, a czytelnik odpowiada   Coyne   2023-08-24
Więcej wyrafinowanej teologii: uczony religijny zastanawia się, czy neandertalczycy mieli nieśmiertelne dusze   Coyne   2023-08-16
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów   Abutu   2023-08-14
Mało znana strona ryjkowców   Tonhasca Júnior   2023-08-11
Dlaczego nie można być osobą transrasową?   Coyne   2023-08-10
Walka z malarią za pomocą inżynierii genetycznej   Novella   2023-08-08
Jak restrykcje Unii Europejskiej podsycały głosy przeciwko GMO, jak również głód na globalnym Południu, a zwłaszcza w Afryce   Oria   2023-08-02
Nieznośni mali pomocnicy   Tonhasca Junior   2023-07-29
Macedońskie skarby   Tonhasca Júnior   2023-07-26
GMO i motyle   Novella   2023-07-25
Narzucanie ideologii naturze: Kew Garden celebruje „rośliny queer”   Coyne   2023-07-24
Smak miesiąca   Tonhasca Júnior   2023-07-20
Kłopoty na wylocie   Szczęsny   2023-07-18
Ideologiczne podważanie biologii   i Luana S. Maroja   2023-07-17
Role mężczyzn i kobiet w polowaniu, raz jeszcze   Coyne   2023-07-15
David Hillis o specjacji   Coyne   2023-07-13
Niechętni dawcy i pracowici biorcy   Tonhasca Júnior   2023-07-08
Grube problemy z jelitem   Szczęsny   2023-07-07
Badaczka z Leakey Foundation twierdzi, że kości orangutanów mówią nam, że biologiczna płeć jest spektrum, a nie binarna   Coyne   2023-06-30
Przez dziurkę od klucza   Szczęsny   2023-06-24
Nowa (nie podparta żadnymi dowodami) hipoteza, która eliminuje role płciowe w społecznościach łowców-zbieraczy   Coyne   2023-06-22
Błędne wyobrażenia o ewolucji   Coyne   2023-06-16
Influencerzy z podziemia   Tonhasca Júnior   2023-06-13
Jak wyewoluowało ubarwienie ostrzegawcze?   Coyne   2023-06-12
„San Francisco Chronicle” bardzo myli się w sprawie biologicznej płci   Coyne   2023-06-09
Kolczasty problem   Tonhasca Júnior   2023-06-06
Wpaść w amok. Empiryczna analiza szaleńczych zabójstw pokazuje, że wyłaniają się dwa różne wzorce.   King   2023-06-03
Błędna krytyka genetycznych testów na pochodzenie   Coyne   2023-06-02
Zdatny do lotu   Tonhasca Júnior   2023-06-01
‘Raniąca’ idea merytorycznych podstaw nauki    i Jerry Coyne   2023-05-29
Główny problem w filogenezie zwierząt wydaje się być rozwiązany   Coyne   2023-05-26
Americana   Tonhasca Júnior   2023-05-24
Czy uprawa jabłek odzwierciedla bigoterię?   Coyne   2023-05-18
Kenia: Musimy zająć się brakiem bezpieczeństwa żywnościowego, ale najpierw musimy położyć kres dezinformacji na temat upraw modyfikowanych genetycznie   Oria   2023-05-16
Czytanie myśli z fMRI i AI   Novella   2023-05-05
Jest lepiej niż myślisz   Lomborg   2023-05-03
Dwudziestu dziewięciunaukowców publikuje artykuł w obronie merytorycznych podstaw w nauce     2023-05-01
Niewygodna historia   Ferguson   2023-04-28
Biologia rezygnacji z działania: kiedy kontynuować, a kiedy spasować   Coyne   2023-04-26
Porywacze ciał   Tonhasca Júnior   2023-04-25
Porażka jest kluczowym składnikiem innowacji   Ridley   2023-04-22
Używanie roślin jako biofrabryk   Novella   2023-04-14
Dawno zmarli przemawiają do nas   Tonhasca Júnior   2023-04-12
Wątpliwi pomocnicy    Tonhasca Júnior   2023-04-08
Uganda: aktywiści przeciwni biotechnologii szerzą dezinformację   Wetaya   2023-04-05
Anglia pozwala na uprawy poddane edycji genów   Novella   2023-04-03
Recenzja z książki  Can “The Whole World” Be Wrong?   Rose   2023-04-01
Psychologia ewolucyjna dla początkujących   Coyne   2023-03-27
“Konwergentna” ewolucja mrówek grzybiarek Starego i Nowego świata   Coyne   2023-03-23
Gigantyczna armia małych zabójców   Tonhasca Júnior   2023-03-22
Colin Wright broni binarności płci u zwierząt   Coyne   2023-03-15
AI: gorąca randka z “Sydneyem ”   Gotefridi   2023-03-15
Zmienić język w ekologii i biologii ewolucyjnej! Przykład anemii sierpowatej   Coyne   2023-03-13
Wzrost liczby nieobecnych ojców i towarzyszące temu społeczne problemy   Geary   2023-03-11
No pasarán    Tonhasca Júnior   2023-03-04
Dezinformacja o GMO: Kenijczykom będzie trudno podejmować racjonalne decyzje i to może kosztować życie   Mykonyo   2023-02-24
Twardy kwiat do zgryzienia    Tonhasca Júnior   2023-02-22
ChatGPT niemal zdaje lekarski egzamin końcowy   Novella   2023-02-21
“Rogi” trylobitów mogły być używane jako broń w walkach między samcami   Coyne   2023-02-15
Postmodernizm obnażony   Dawkins   2023-02-14
Powody naszych wierzeń. Jak i dlaczego irracjonalność trzyma nas w swoich szponach i jak możemy z tym walczyć?   Pinker   2023-02-13
Kiedy zapada noc i ziemia jest ciemna   Tonhasca Júnior   2023-02-10
W nowej książce jest słuszna krytyka idei, że są lepsze i gorsze gatunki, ale jest także błędne twierdzenie, że gatunki nie są realne   Coyne   2023-02-06
Kolczatki wydmuchują bąbelki śluzu z nosa, żeby się ochłodzić   Coyne   2023-02-02
Mali i zręczni influencerzy   Tonhasca Júnior   2023-01-31
Dowody na ewolucję: Bezwłose zwierzęta mają martwe geny na sierść   Coyne   2023-01-23
Krew, znój, łzy i pot   Tonhasca Júnior   2023-01-19
Bąkojady czyszczą nosorożce   Coyne   2023-01-18
Mózg używa geometrii hiperbolicznej   Novella   2023-01-16
O wspaniały nowy świecie   Tonhasca Júnior   2023-01-12
Ciepło zabija. Zimno zabija wielu więcej   Jacoby   2023-01-09
Po co badać przestrzeń kosmiczną?   Jacoby   2023-01-04
Rdzenni Amerykanie żądają doczesnych resztek pumy z Griffith Park   Coyne   2023-01-03
Świetny artykuł o epigenetyce   Coyne   2022-12-30
Śmiało podążaj tam, gdzie nie dotarł jeszcze żaden owad   Tonhasca Júnior   2022-12-28

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Lekarze bez Granic


Wojna w Ukrainie


Krytycy Izraela


Walka z malarią


Przedwyborcza kampania


Nowy ateizm


Rzeczywiste łamanie


Jest lepiej


Aburd


Rasy - konstrukt


Zielone energie


Zmiana klimatu


Pogrzebać złudzenia Oslo


Kilka poważnych...


Przeciwko autentyczności


Nowy ateizm


Lomborg


„Choroba” przywrócona przez Putina


„Przebudzeni”


Pod sztandarem


Wielki przekret


Łamanie praw człowieka


Jason Hill


Dlaczego BIden


Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa


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