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10 erstaunliche evolutionäre Entdeckungen bei prähistorischen Geschöpfen
Die Evolution ist erstaunlich, weil sie immer streng nach natürlichen, vollkommen logischen Grundsätzen abläuft. Von Walen mit dentalen Penissen bis zu identischen Faultieren, die weitgehend unzusammenhängend sind, ist alles absolut sinnvoll.
10Hunde haben eingebaute Pfotenwärmer
Evolution hat Eckzähne mit eingebauten Pfotenwärmern oder Schneeschuhen ausgestattet, die wie Sitzwärmer in Luxusfahrzeugen funktionieren. Dies gibt Hunden die bemerkenswerte Fähigkeit, gefrorene Füße abzuhalten, selbst wenn sie frostigen oder vereisten Oberflächen ausgesetzt sind.
Die nackten Pfoten eines Hundes sind den Elementen ausgesetzt und haben ein hohes Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, was den Wärmeverlust fördern sollte. Aber ein dichtes Bündel von Blutgefäßen hält die Hundefüße bei behaglichen Temperaturen in fast jedem Gelände. Die Venen und Arterien befinden sich so nahe beieinander, dass die Wärme des warmen Blutes, das zu den Pfoten fließt, schnell auf das kältere Blut übertragen wird, das die Pfoten verlässt, wodurch die Extremitäten balsamisch bleiben.
In wissenschaftlicher Hinsicht wird dies als Gegenstromaustauschsystem bezeichnet. Der gleiche Mechanismus ist in Pinguinfüßen und -flügeln, Delfinflossen und den Pfoten von Polarfüchsen vorhanden. Ihre unerwartete Entdeckung bei Eckzähnen lässt vermuten, dass die Domestikation von Hunden in kälteren Klimazonen begonnen hat. Eine weitere Isolierung wird durch gefrierresistente Fettreserven in den Polstern erzielt, obwohl die übermäßige Zucht dies bei einigen Hundetypen verringert hat.
9Die Jurazeit war ein Hot Pot für Säugetiere
Dank einer bestimmten Filmreihe haben wir die Jurazeit als dinosaurierische Blütezeit kennengelernt. Für eine Weile schien es, dass die einzigen Säugetiere, die während des Mesozoikums (einschließlich der Jurazeit) anwesend waren, schmuddelige kleine Insektenfresser waren, die nur nachts aktiv waren, da die reptilischen Overlords dösen.
Nun hat eine in Oxford geführte Skelett- und Zahnuntersuchung von Mesozoik-Säugetieren gezeigt, dass diese Zeit, insbesondere der Jura-Teil, eine Zeit der unveränderten Säugetierproliferation war. Es entstanden schnell neue Versionen alter Tiere, die leere Evolutionsnischen mit ihren neu gewonnenen Neigungen zum Gleiten, Graben und Schwimmen füllten.
In der mittleren Jurazeit (vor 200-145 Millionen Jahren) entwickelte sich die Entwicklung der Säugetiere zehnmal schneller als im späten Jura, als sich der evolutionäre Ruckus schließlich festigte. Der unerwartete Boom führte zu sich schnell ändernden Körperformen und -größen sowie zu einer beispiellosen zahnärztlichen Vielfalt. Die therianischen Abstammungslinien, aus denen Plazenta und Beuteltiere hervorgingen, erlebten die größten Anpassungsänderungen und wuchsen 13-mal schneller als normal. Da Reptilien immer noch überragend waren, erlangten unsere unscharfen Vorfahren einen evolutionären Fuß, den sie nicht so schnell aufgeben würden.
8Enamel war für Fische
Email, der biologische Zement, der Ihre Zähne abdeckt, damit Sie Äpfel und Erdnusskrokant genießen können, hat eine lange Entwicklungsgeschichte. Lange bevor es in den Mund gelangte, diente Email als Fischrüstung. Nach den versteinerten Romundina stellina Das ist 400 Millionen Jahre alt, einige der ersten Chompers waren nichts weiter als ein holperiger Teller.
R. stellina gehören zu den ältesten Wirbeltieren mit Kieferknochen und daher zu den Vorgängern einer Vielzahl von Tieren. Diese gepanzerten Fische entwickelten eine Bissplatte, die nicht ganz wie Zähne aussah. Stattdessen war es ein großer Vorsprung, um den sich allmählich kleinere Höcker bildeten. Wie die Zähne von heute bestanden sie jedoch aus einem cremigen Dentinkern, der von einer knusprigen Emailbeschichtung umgeben ist.
Psarolepis romeri-ein noch älteres, kleineres Exemplar, das liebevoll als Minipredator bezeichnet wird - hatte Dentinzähne ohne die Schutzlackschicht. Dieses Wundermaterial besaß es jedoch in seinen Maßstäben. Einige argumentieren, dass ähnliche, ausgewachsene Schuppen in anderen Kreaturen schließlich durch verschiedene Mutationen in Richtung Mund trieben und zu modernen Zähnen wurden. Es ist auch möglich, dass Strukturen, die bereits im Mund vorhanden sind, auf dem Weg funktionieren und anfangen, Emaille zu pumpen.
7Flugwale haben einen zusätzlichen Mund-Penis entwickelt
Grönlandwale sind die am längsten lebenden Säugetiere und besitzen die größten Münder der Tierwelt. Das auffälligste anatomische Merkmal dieser sanften Riesen ist jedoch ein lamppostgroßes Organ, das sich in ihren fleischigen Kiefern befindet.
Trotz seiner erstaunlichen Ausmaße wurde der 4 Meter lange Corpus cavernosum maxillaris (CCM) erst in den 1990er Jahren entdeckt, als Forscher des Virginia Hampden-Sydney College sieben Bowhead-Wale sezierten, die zuvor von Alaskan Inupiat-Jägern in einer Regierung getötet worden waren. sanktionierte Jagd.
Die Forscher hackten durch die fleischigen Schädel der Wale und entdeckten einen stabförmigen Anhängsel, der aus einem Klumpen Kieferfleisch herausstach. Die geheimnisvolle Struktur war wärmer als das umgebende Gewebe, sie war voller Blut und durch und durch innerviert. Darüber hinaus bestand es aus einem schwammigen Gewebe, das bei Blutanreicherung deutlich aushärtet.
Ja, es ist schon ein Penis. Obwohl zweifellos penil in der Struktur und teilweise in der Funktion, wird es unseres Wissens nach nicht als sexuelles Hilfsmittel verwendet. Stattdessen dient das Organ wahrscheinlich dazu, überschüssige Körperwärme abzuführen.
Um den eisigen Tiefen zu trotzen, sind Wale so gefährlich isoliert, dass sie bei anstrengender Tätigkeit eine Überhitzung riskieren. Das wärmere, hochvaskuläre CCM bekämpft angeblich diese potenziell tödlichen Unannehmlichkeiten. Es ist auch möglich, dass das Organ Plankton und andere kleine Wasserorganismen als Wasserfilter durch den Hohlraum der Gracht erkennt.
6Warmblut
Mit einer internen Wärmequelle genießen wir Warmblüter einen viel aktiveren Lebensstil als die weniger glücklichen Kreaturen, die sich auf die Sonne verlassen.Die Endothermie entstand jedoch nicht bei den kleinen, pelzigen Wesen, die im Morgengrauen der Säugetier-Zeitlinie um Dinosaurierfüße schlitterten.
Die Forscher Christen Don Shelton und Martin Sander haben Warmblüter mindestens 300 Millionen Jahre auf eine monströse Hundseidechse zurückgeführt Ophiacodon. Natürlich waren diese Tiere weder Hund noch Eidechse. Stattdessen waren sie Synapsiden, Kreaturen wie der Segelrücken Dimetrodon, der sowohl Säugetier- als auch Reptilienmerkmale hatte.
Einer der vielen Vorteile, die Warmblütern bieten, ist eine beschleunigte Wachstumsrate, die bei Säugetieren und Vögeln deutliche Knochenmuster erzeugt. Die Forscher fanden diesen verräterischen fibrolamellären Knochen in Ophiacodon Skelette auch, was zumindest eine teilweise Warmblutung nahelegt. Schon seit Ophiacodons nicht direkt unter uns auf der Zeitleiste der Ahnen, es scheint, dass dieses nützliche Entwicklungsmerkmal parallel über verschiedene biologische Zweige hinweg entwickelt wurde.
5Penguins können keinen Fisch mehr schmecken
Bei einer grausamen Anpassung, die vor etwa 20 Millionen Jahren vorkam, scheinen Pinguine die Fähigkeit verloren zu haben, Fisch zu genießen, ihren Lieblingsimbiss. Sie essen immer noch mit Meeresfrüchten, aber es könnte genauso gut Eisbergsalat sein. Die Geschmacksrezeptoren, die Umami wahrnehmen, der vollmundige, fleischige Geschmack, der Fisch und anderen leckeren Tieren eigen ist, sind nicht mehr im Pinguingenom kodiert.
Einer genetischen Analyse der University of Michigan zufolge stellen Forscher die Hypothese auf, dass das Leben in einem kalten Biom die Fähigkeit von Pinguinen, eine vollständige Palette von Aromen zu genießen, beeinträchtigt hat, basierend auf der Tatsache, dass Geschmacksrezeptoren bei niedrigen Temperaturen schlecht funktionieren.
Daher verschwanden die fast nutzlosen Rezeptoren im Laufe der Zeit aus dem Mund der Pinguine. Um die Verletzung zu beleidigen, wurden die Geschmacksrezeptoren für Süßes und Bitteres anscheinend ebenfalls nicht funktionell. Wir sind nicht einmal sicher, ob diese armen Tiere saure und salzige Empfindungen wahrnehmen können. Bei Pinguinen ist die Struktur zum Genießen salziger Aromen auch für die Nierenfunktion unerlässlich. Es kann also sein, dass es für ihren Geschmackssinn nicht funktioniert, so dass Pinguine überhaupt keine Aromen wahrnehmen können.
4Flieses sind die Militärjets der Natur
Die wohl ärgerlichste Erfindung der Natur, Fliegen haben winzige Gehirne und sind mit überwältigenden kognitiven Defiziten konfrontiert. Es ist fast unmöglich zu schlagen, die Wissenschaft hat herausgefunden, dass Fliegen ankommende Bedrohungen analysieren und einen Notfallplan innerhalb von 100 Millisekunden formulieren. Die Forscher konnten anhand von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen mit hoher Auflösung sehen, wie Fruchtfliegen den Tod so lästig vermeiden.
Evolution hat es geschafft, ein beeindruckend komplexes Vermeidungssystem in ein kleines Insektengehirn sowie in seine drei Beinpaare zu packen. Lange bevor Ihre Hand herunterkommt, hat das Nervensystem der Fliege bereits einige Aufgaben integriert. Sein 360-Grad-Sichtsystem zeichnete Ihr heranfahrendes Heumacher auf, konsultierte Positioniersensoren in den Beinen, um den perfekten Start zu erzielen, und plante einen Fluchtweg, während Ihre Hand noch schneller wurde.
Um das Problem zu umgehen, schlagen die Forscher einen Zen-ähnlichen Kampf zwischen Mensch und Kreatur vor: Ziele nicht auf die Fliege, sondern sei die Fliege und ziele darauf ab, wo sie sein wird.
3-Zwei- und Dreifingerfaultiere sind nicht wirklich verwandt
Faultiere der Zwei- und Dreibeinsorten sind so auffallend ähnlich, dass sogar Wissenschaftler schockiert waren, dass die Ähnlichkeiten rein zufällig waren. Ein gutes Beispiel für konvergente Entwicklung: Die verschiebungslosen Faultiere sind nur entfernt miteinander verbunden.
Beide sind Xenarthrans, die eine mutmaßliche Abstammung mit Landbewohnern haben, prominent krallte Tiere wie Ameisenbären und Gürteltiere. Anstelle von Ameisenhaufen stürzten die antediluvianischen Faultiere ihre furchterregenden Klauen als Kletterdorne, bevölkerten die Baumkronen und siedelten sich in einer neuartigen evolutionären Nische als faule, baumbewohnende Säugetiere an.
Die gewaltigen terrestrischen Faultiere der vergangenen Äonen haben wenig Ähnlichkeit mit ihren modernen Nachkommen, abgesehen von einer Kombination aus sensenähnlichen Krallen. Zum Beispiel sind moderne Faultiere der Zweizehen-Sorte am engsten mit dem Aussterben verbunden Megalonyx-ein bärisches, dämpfiges Tier mit einer Körperlänge von 3 Metern und gelegentlichem Verlangen nach Fleisch.
Dreifingerfaultiere hingegen scheinen miniaturisierte Versionen der Megatherium, ein unglaublicher Bodenfaultier mit einer Länge von 6 Metern. Glücklicherweise entwickelten sich diese großen Körper als Mittel, um die Vegetation aus dem Weg zu räumen, denn fleischfressende Faultiere, die vom Baldachin fallen, sind ein schrecklicher Gedanke.
2Wasserbären haben sich einen guten Teil ihres Genoms geliehen
Wir haben zuvor erwähnt, dass Tardigraden - oder in anderen Worten ausgedrückt - Wasserbären - erstaunlich unzerstörbare Kreaturen sind, die nicht von gottlosen Temperaturen, unmöglichen Drücken und sogar dem Vakuum des Weltraums beeinflusst werden. Zum ersten Mal haben Forscher das Tardigraden-Genom freigelegt und die fremdeste DNA aller Lebewesen entdeckt. Wasserbären sind so nahe, wie wir das außerirdische Leben entdecken.
Dieser ungewöhnliche, äußerst abwechslungsreiche Bauplan ist das Ergebnis unzähliger horizontaler Gentransfers. Im Allgemeinen denken wir daran, dass die genetische Information durch Fortpflanzung, den sogenannten vertikalen Gentransfer, durch nachfolgende Generationen "heruntergefahren" wird. Horizontaler Gentransfer ist die gemeinsame Nutzung von Code zwischen Organismen durch nicht-sexuelle Mittel, wie beispielsweise die Aufnahme von Plasmiden.
Normalerweise schützt eine robuste Atomwand die kostbare DNA einer Kreatur vor Einmischung von außen. Die Fähigkeit der Tardigrade, extreme Austrocknung zu überleben, hat offenbar ein häufiges Eindringen in ihr Erbgut ermöglicht.Während die Tardigrade Wasser verliert, schrumpfen ihre Kernmembranen, werden brüchig und scheren sich ab, wodurch sie Zugang zu der klebrigen DNA im Inneren haben. Zufällige Bits des Fremdcodes werden mit ihrem unscheinbaren Host zusammengeführt.
1Schlangen kamen von unten
Fast jeder hasst Schlangen, und bis vor kurzem wurde davon ausgegangen, dass sich ihre abstoßenden Körperbewegungen vor vielen Millionen Jahren in einigen fernen, am Meer lebenden Vorfahren entwickelt haben.
Andere argumentieren jedoch, dass die wendigen, bewegungslosen Körper als Anpassung an das Leben unter der Erde entstanden sind, ähnlich wie die Wurmbeinmonstrositäten aus dem Zittern Franchise. Vor kurzem scheint eine anatomische Studie der Paläontologen Hongyu Yi und Mark Norell die Ahnenschlange der unterirdischen Domäne von Maulwürfen und Regenwürmern hinterlassen zu haben.
Das Geheimnis liegt in der Form des Innenohrs, aus dem Forscher das bevorzugte Biom einer Schlange ermitteln können. Tiere, die sich graben, haben aufgeblasene Innenohrstrukturen, die das Erkennen von niederfrequentem Rumpeln ermöglichen, das von Kreaturen gemacht wird, die durch den Boden huschen. Eine Röntgenanalyse von 44 versteinerten und vorhandenen Reptilien ergab, dass der verräterische Innenohrballon gut vertreten ist, was auf ein unterirdisches Erbe schließen lässt.
Diese jüngste Studie bestätigt frühere Arbeiten von John J. Wiens an der Stony Brook University, die sich tief in das Reptiliengenom stürzten, um die Vorläufer der meisten modernen Schlangen zu entdecken: blinde, bodenbewohnende Protoschlangen, die Scolecophidians genannt werden.