Multituberkuliatinių žinduolių ekologinė adaptacinė radiacija kreidos periode

13 views
Skip to first unread message

Andrej Spiridonov

unread,
Apr 6, 2012, 10:11:24 AM4/6/12
to G-mokslai
     Daugumai yra žinoma, kad žinduoliai patyrė didžiausią  evoliucinę radiaciją po kreidos/paleogeno masinio išmirimo, kurio metu išnyko didelė dalis zauropsidinių keturkojų gyvūnų (visų pirma nepaukštiški dinozaurai). Manoma, kad dinozaurų išnykimas atvėrė adaptacinės žinduolių radiacijos prasidėjimo galimybę ir jų evoliucinio potencialo išlaisvinimą. Tačiau, kaip žinia, du trečdaliai žinduolių istorijos yra mezozojaus eroje. Taigi, didžiąją dalį savo istorijos žinduoliai egzistavo šalia nepaukštiškų dinozaurų. Bet argi jų evoliucija buvo visiškai "sustojusi" ir visi žinduoliai buvo visiškai stereotipiškos morfologinės sandaros? Kaip rodo, naujausi tyrimai, žinduoliai mezozojaus eroje vis dėl to diversifikavo įvairiausiomis morfologinėmis ir funkcinėmis formomis - jau ankstyvojoje kreidoje gyveno žinduoliai prisitaikę prie amfibiotinio, pusiauskraidančio gyvenimo būdo ir net kai kurie iš jų tapo ganėtinai stambiais plėšrūnais, kaip pvz. Repenomamus. Tarp mezozojaus eros žinduolių buvo viena išskirtinai gausi rūšimis, bei ekologiškai įvairi klada vadinama Multituberculata arba daugiaguburiadančiais. Jie atsirado kažkur prieš 165 milijonus metų juros periodo metu, išgyveno kreidos/paleogeno masinį išnykimą bei išnyko vėlyvajame eocene prieš 35 milijonus metų.
     Kaip tik šios archajinės grupės makroevoliuciją išnagrinėjo tarptautinė žinduolių evoliucijos arba paleoteriologijos specialistų komanda, savo tyrimą paskelbusi šiais metais išėjusiame "Nature" žurnale (Wilson et al., 2012). Multituberkuliatai, kaip žinia būdavo ganėtinai nedideli žinduoliai, kurie iš pirmos pažiūros visi atrodė labai panašiai - kaip graužikai, vabzdžiaėdžiai arba oposumai, t.y. turėjo tipinę smulkių žinduolių išvaizdą. Tačiau, bent jau vienu aspektu jie buvo labai įvairūs - tai yra savo dantų forma (geometrine sandara bei dydžiu). Dantys, savo ruožtu yra pačios informatyviausios gyvūnų gyvenimo būdą atskleidžiančios kūno dalys, kurios išsisaugo paleontologiniame metraštyje. Multituberkuliatai turėjo ilgus, panašius kaip pas graužikus, kandžius, žirkliškus prieškrūminius bei guburėtus krūminius dantis (kelių multituberkuliatų dantų 3D modelius galite pamatyti paveiksle iš nagrinėjamo straipsnio - Multituberkuliatu _dantu _morfologijos.jpg). Kaip tik šiuos multituberkuliatų organizminius atributus, mokslininkai nagrinėjo, kaip jų paleoekologijos indikatorius.
     Paleontologų jau seniai buvo hipotetizuojama, kad multituberkuliatų stulbinanti ilgalaikė sėkmė buvo susijusi su jų pažangios dantų sistemos buvimu. Tačiau, dėl to, kad multituberkuliatai neturi artimų filogenetinių ir/arba funkcinių analogų - jų dantų morfologinės funkcijos, taigi ekologijos, interpretacija buvo ganėtinai problematiška. Tam, kad galėtu palyginti ekologines dantų funkcijas, mokslininkų grupė atliko GIS'ines trimačių dantų skanų analizes, nustatant jų sudėtingumo laipsnį. Kaip rašo autoriai, šis neparamentrinis metodas dantų geometrijos analizėje, nereikalauja dantų anatominių bruožų homologijos žinių, nes dažnai dantų požymiuose būna sunku sulyginti ir apskritai surasti homologijas tarp tolimai giminingų - stipriai divergavusių taksonų. Sudėtingumas buvo skaičiuojamas, kaip paviršių, atskirtų kalvagūbriais skaičius per dantų komplektą (žiūrėkite anksčiau prisegtą paveikslėlį, trečią stulpelį - OPC). Dauguma šiuolaikinių žinduolių rodo stiprią koreliaciją tarp minėto indekso bei jų maitinimosi, taigi ir ekologijos pobūdžio. Kaip rodo palyginimai, dantų paviršiaus sudėtingumo indeksas monotoniškai didėja pereinant nuo plėšrumo į visaėdystę ir iš jos į audalėdiškumą.
     Kaip parodė šis dantų geometrijos tyrimas, primityviausi juros periodo pabaigoje gyvenę multituberkuliatai buvo veikiausiai plėšrūnai arba kai kada visaėdžiai, nes turėjo ganėtinai paprastus, panašius į ašmenys dantų paviršius. Ankstyvosios vėlyvosios kreidos metu, multituberkuliatų dantų sudėtingumas šiek tiek padidėjo, tačiau, kaip rašo autoriai, tarptaksoninis vidutinis kvadratinis nuokrypis šiame mate buvo ganėtinai mažas - taigi buvo maža dantų sudėtingumo įvairovė. Tai reiškia, kad dar prieš 100 milijonų metų multituberkuliatai buvo ekologiškai ganėtinai stereotipiški. Tačiau, jau antrojoje vėlyvosios kreidos periodo pusėje (paskutinių 18 milijonų mezozojaus eros metų metu) smarkiai padidėjo kaip vidutinis dantų sudėtingumas, taip ir šio sudėtingumo įvairovė. Šiuo laikotarpiu atsirado daugybė augalėdžių bei visaėdžių multituberkuliatų formų.  Įdomus dalykas yra tas, kad įvykus masiniam išmirimui kreidos/paleogeno riboje šis morfologinis sudėtingumas  išliko o įvairovė netgi padidėjo per pirmuosius poišmiriminius milijonus metų. Kaip rodo palyginimai, dantų sudėtingumo didėjimas buvo susijęs su taksonominės įvairovės bei ekologiniais-evoliuciniais pokyčiais. Autoriai, mano, kad šie morfologinės bei rūšių įvairovės augimai buvo susiję su gaubtasėklių augalų evoliucine radiacija ir ypač jų ekologinių nišų diversifikacija - Multituberkuliatu _dantu _sudetingumas _ir_ivairove.jpg. Ši augalų evoliucinė radiacija suteikė multituberkuliatams didžiulę naujo tipo augalinio maisto naudotojų nišą. Kaip rodo šio aprašyto dantų sudėtingumo pokyčių trendo analizė, toliau kainozojaus eroje palaipsniui pradėjo mažėti multituberkuliatų dantų sudėtingumas ir jų įvairovė. O paskutinė žinoma multituberkuliatų gentis turėjo paprastus - ašmeniškus dantis, kurie rodo, kad ji buvo veikiausiai plėšri. Autoriai hipotetizuoja, kad tai galėtu rodytu konkurencines sąveikas su kitomis kainozojuje atsiradusiomis smulkių augalėdžių žinduolių grupėmis, kaip pvz. graužikai, kurie veikiausiai galėjo konkurenciškai išstumti primityvesnius multituberkuliatus.


Nuorodos susijusiomis temomis į G-mokslus:







Nuoroda:


--
AS
Multituberkuliatu_dantu_morfologijos.jpg
Multituberkuliatu_dantu_sudetingumas_ir_ivairove.jpg
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages