Prawda

Piątek, 22 października 2021 - 22:13

« 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.

Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj



Nauka

Znalezionych 1235 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13
Czy znaleziono najstarszy dowód na istnienie zwierzęcia? Nowa gąbko-podobna skamieniałość liczy 890 milionów lat   Coyne   2021-08-11
Psy rozumieją ludzi   Novella   2021-08-06
Nowy start nauki o życiu w epoce genu   Ridley   2021-08-05
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Historia pandemii jest historią zaprzeczania   Jackoby   2021-07-27
Nieuchwytny neuron babci   Novella   2021-07-22
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso   Koraszewski   2021-07-14
Czy nadchodzi hydroponika?   Novella   2021-07-13
Raport Unii Europejskiej o glifosacie   Novella   2021-07-10
Dlaczego ideologii nie należy mieszać z nauką   Coyne   2021-06-30
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Szczęśliwi pracoholicy   Witkowski   2021-06-03
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Ewolucja wielokomórkowości   Novella   2021-05-07
Polityczna polaryzacja jest przesadzona   Novella   2021-05-04
Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki   Coyne   2021-04-22
Błędna historia antykolonializmu   Tupy   2021-04-21
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

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



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


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