Prawda

Czwartek, 28 marca 2024 - 09:57

« 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 1469 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Uprawy GM są dobre dla środowiska     2014-07-08
Bliskie spotkania z baronem MünchausenemPaulina Łopatniuk     2017-07-22
Indyjscy farmerzy wysiali ziarna GMO w proteście obywatelskiego nieposłuszeństwa     2019-06-13
Coraz mniejsza część głównych plonów roślin jadalnych na świecie idzie na wyżywienie głodnych, a coraz więcej wykorzystuje się do celów niespożywczych     2022-05-28
Maniok o wysokiej zawartości żelaza i cynku może poprawić odżywianie i zdrowie w Afryce Zachodniej     2019-02-05
Pierwsze spojrzenie na mikroby współczesnych łowców zbieraczy     2014-04-23
Wojna domowa w ludzkim genomie     2014-10-13
Badania dowodzą, że fakty nie mają znaczenia: jak propaganda wykorzystuje i normalizuje antysemityzm     2022-08-03
Nazistowscy lekarze i dzisiejsi antysemici: redefinicja etyki, żeby usprawiedliwić prześladowania Żydów     2022-07-18
Film dokumentalny “Know GMO”, nakręcany w Afryce, stawia wyzwanie panikarskiej kampanii straszenia ludzi     2015-11-07
Carl Zimmer o gatunkach i ochronie     2024-02-29
Maleńkim lisom na Wyspach Santa Barbara brakuje różnorodności genetycznej i strachu przed ludźmi     2016-05-15
Ekomodernizm i zrównoważona intensyfikacja     2015-06-17
Chemicznie zakamuflowana żaba     2015-12-12
Nie jesteśmy wszyscy neandertalczykami: tak postępuje nauka     2016-02-02
Strepsiptera – najdziwaczniejsze owady?     2015-12-22
Nigeria gotowa na spełnienie oczekiwań rolników     2022-07-08
Ogniska odry w Brooklynie w 2013 r.: Badanie kosztów antyszczepionkowej pseudonauki     2018-08-14
Atak “doktorostwa Wolfson” na rodziców chłopca, który zmarł na koklusz     2018-09-20
Naiwna promocja “integrowania” znachorstwa do medycyny     2018-01-29
Triumf Mao: Światowa Organizacja Zdrowia oficjalnie akceptuje szarlatanerię tradycyjnej chińskiej medycyny     2019-06-04
Rolnictwo biodynamiczne: podobne do antropozoficznej medycyny, ale dla farm     2018-04-06
Fabrizio Benedetti pyta: “Czy badania placebo wzmacniają pseudonaukę?”     2019-11-01
Naturopaci: potrafią uczynić nawet sól z Epsom potencjalnym zabójcą     2017-10-23
Obniżenie poprzeczki dla tradycyjnej medycyny chińskiej dla ideologii i zysku     2017-12-29
Szarlatan handlujący fałszywą nadzieją     2017-05-12
Czego może nas nauczyć była zwolenniczka antyszczepionkowców, Kelley Watson-Snyder     2019-08-30
Nanocząstki: nowy, jedyny, prawdziwy powód wszystkich chorób?     2017-03-24
Finansowanie społecznościowe terapii komórkami macierzystymi o nieudowodnionej skuteczności: wykorzystywanie hojności obcych, by płacić za szarlatanerię     2018-05-18
Antyszczepionkowcy - pielęgniarka lub lekarz nie powinni opiekować się dziećmi     2018-09-10
Wybuchy epidemii odry w Europie: zapowiedź tego, co przyjdzie do USA?     2017-07-24
Szczepionka HPV działa. Koniec kropka     2019-07-13
Akupunktura kontra nauka, wersja lingwistyczna     2017-06-01
Śmiertelność z powodu raka nadal spada wbrew twierdzeniom szarlatanów     2020-02-11
Efekt Krugera-Dunninga, antyszczepionkowcy i arogancja ignorancji     2018-08-09
Dlaczego sądy nie powinny rozstrzygać o nauce     2018-12-13
Tydzień Świadomości Homeopatii. Pomaga przypomnieć ludziom, że jest to szarlataneria!     2018-05-02
Plastry uśmierzające ból z Luminas: gdzie słowa „kwantum” i „energia” w rzeczywistości znaczą „magia”     2018-09-07
Zabobonne pojęcia u sedna przekonań antyszczepionkowych     2017-08-21
Tako rzecze antyszczepionkowa “wojowniczka mama”, Brittney Kara: jeśli szczepionki są tak wspaniałe, to dlaczego nie wspomina ich Biblia?     2018-04-26
Jak to jest, że Stanisław Burzyński nadal żeruje na zrozpaczonych pacjentach z rakiem?     2018-05-12
Helen Lawson i czarna maść: wycinanie, wypalanie i zatruwanie w sposób „naturalny”     2018-06-09
Homeopatia, wibracje i oszustwo     2018-06-12
Kolejne przypomnienie, nie ma epidemii autyzmu     2017-03-13
Akupunktura jadu pszczelego: śmiercionośne znachorstwo, które może zabić     2018-04-23
Naturopatyczna propaganda głosi normalne porady dotyczące stylu życia jako własne i dodaje szamaństwo     2018-02-14
Rzekł antyszczepionkowiec: Szczepionki powodują autyzm u psów!     2017-04-28
Dychotomiczne myślenie, niepewność i zaprzeczanie nauce     2020-01-01
Dlaczego szarlatani nie powinni nadzorować sami siebie     2019-05-08
Zły tydzień dla homeopatii jest dobrym tygodniem dla nauki     2018-03-23
Inicjatywa „Globalna Spójność”: nonsens na globalną skalę     2018-04-11
Dziennik z Mozambiku: Sybilla     2014-03-01
Dwudziestu dziewięciunaukowców publikuje artykuł w obronie merytorycznych podstaw w nauce     2023-05-01
Musi się potępić akademicki mobbing uczonego     2018-12-14
Przekonania antyoświeceniowe są „zaskakująco trwałe”     2018-05-11
Na zdrowie: izraelscy naukowcy warzą piwo na ”wskrzeszonych” drożdżach sprzed 5000 lat     2019-05-31
Ostateczna klęska teorii ewolucji     2016-02-15
Co mówi nam ruch płaskiej Ziemi     2018-05-17
Organiczne środki owadobójcze są szkodliwe dla pożytecznych owadów     2022-04-30
Wspólne pochodzenie sygnałów płodności   Cobb   2014-01-28
Uderzające podobieństwo: rewolucyjne wyniki badań nad bliźniętami   Dynesen   2018-08-27
Opera mydlana z życia łysek amerykańskich, część III   Lyon   2017-07-28
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Aktywiści anty-GMO w Afryce szerzą mity i strach, ale nie przedstawiają żadnych naukowych dowodów   Abutu   2023-08-14
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Afrykańscy naukowcy wzywają do polityki poparcia biologii syntetycznej i innych innowacji   Agaba   2021-12-02
 Syntetyczna biologia oferuje obietnicę rozwiązania globalnego problemu z plastikiem   Agaba   2021-12-13
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Fałszywe nadzieje i niewidzialni wrogowie   Anomaly   2018-02-09
Skuteczny kontra patologiczny altruizm   Anomaly   2018-10-10
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Pierwsza spożywcza roślina GMO w Ghanie   Baffour-Awuah   2022-04-16
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Opowieść o dwóch krzywych dzwonowych   Ben Winegard   2017-04-12
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Nie karm mózgu śmieciowym jedzeniem   Bhogal   2022-08-10
Niebezpieczne życie antropologa   Blackwell   2019-10-12
Nowe zastosowania zużytych filtrów do dializy   Blum   2018-08-07
Odwołajcie antyszczepionkową konferencję w Tel Awiwie   Blum   2019-11-15
Fałszywa pokora nie uratuje planety   Boudry   2020-01-09
Dlaczego środowiskowcy stanowią większą przeszkodę dla skutecznej polityki klimatycznej niż negacjoniści?   Boudry   2022-02-21
Ryzyko niewarte podejmowania: list otwarty do moich kolegów w świecie akademickim   Boutwell   2017-06-14
Stagnacja socjologii i jej przyczyny   Boutwell   2017-03-21
Ewolucyjne wyjaśnienie nienaukowych przekonań   Bretl   2020-01-31
Dlaczego leniwce wypróżniają się na ziemi?   Bruce Lyon   2014-02-02
Zaprzeczanie neuronauce o różnicach płci   Cahill   2019-04-05
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Ugandyjski dziennikarz: jak informować o biotechnologii, kiedy jej krytycy rozsiewają dezinformację?   Christopher Bendana   2017-11-03
A polać wielką wodą…   Cipiur   2019-05-18
Zrozumienie nowoczesnych horrorów afrykańskich zakorzenionych w handlu niewolnikami przez Ocean Indyjski   Clarfield   2019-02-28
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Co byłoby, gdyby Wilkins i Franklin umieli ze sobą współpracować?   Cobb   2016-09-03
Ewolucja człowieka: zarośnięty brzeg   Cobb   2016-02-24
Google świętuje Antoniego van Leeuwenhoeka   Cobb   2016-10-31
Ogony CAT osłabiają centralny dogmat – dlaczego ma to znaczenie i dlaczego nie ma   Cobb   2015-01-08
Z okazji urodzin Maxa Delbrücka   Cobb   2016-09-22
Wesołych Świąt od Oswalda Avery’ego – ale co byłoby, gdyby zmarł wcześniej?   Cobb   2016-12-30
Kacze dzioby, Umwelt i a priori Kanta   Cobb   2019-03-04

« 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