Wat tand 'n olifant se leer ons oor evolusie

What an elephant’s tooth teaches us about evolution

Om te bewys dat evolusionêre verandering is nie altyd tot die gene, net mond 'n olifant se oop ...


Aangedryf deur Guardian.co.ukHierdie artikel getiteld “Wat tand 'n olifant se leer ons oor evolusie” is geskryf deur Alice Roberts, vir The Observer gister 31 Januarie 2016 07.00 UTC

Lank gelede, miskien selfs voor die gevierde newels van die tyd, daar was 'n groot familie van diere wat in Afrika woon. Die storie begin 'n paar 10 miljoen jaar gelede en dan die familie het gegroei en versprei. Ongeveer drie miljoen jaar gelede, 'n tak van dit gemors in Europa en Asië. As die diere verhuis na nuwe gebiede, hulle aangepas is om meer noordelike streke. Uiteindelik, sommige oor die brug van Beringië, migreer vanaf noord-oos Asië in Noord-Amerika.

Dit klink 'n bekende storie. Sekerlik is dit alles oor ons voorouers - die Afrika-oorsprong in die Mioseen, met sleutel fossiele verskyn uit die ou sedimente in Kenia; sommige van hierdie groep koloniserende Europa en Asië; die optog in die nuwe wêreld. Maar dit is nie die verhaal van hominins: van australopithesene, paranthropines en Homo. Dit is die verhaal van die elephantines: van mammoete, Loxodonta en Elephas.

Die mees opvallende kenmerke van lewende olifante - stamme en tande - het in hul gomphothere voorvaders verskyn deur 20 miljoen jaar gelede. Vir 'n groot dier met 'n kort nek, die stam was 'n uiters nuttige ontwikkeling, sodat hierdie proboscideans om blare te begryp en bring dit na die mond, sodoende 'n evolusionêre voordeel.

Die ontwikkeling van 'n stam en die transformasie van snytande in tande is vergesel deur 'n verandering in die vorm van die skedel. Binne-in die mond, die tande is ook verander. 'N Kort kakebeen gelaat min ruimte vir 'n volledige stel van die kiestande, terwyl die tande wat nodig is om in staat wees om 'n lang leeftyd se waarde van swaar dra volhou. Evolution het 'n netjiese oplossing vir beide probleme. Eerder as om 'n hele reeks van voorkiestande en kiestande vol in die mond op dieselfde tyd - soos in jou mond - daar was net 'n enkele, groot tand beset elke kant van die boonste en onderste kakebeen te eniger tyd. Aangesien hierdie tand gedra af, 'n ander sal groei daaragter, gereed om te skuif na plaas wanneer die uitgetrapte tand uitgeval, die verskaffing van die dier met tot ses stelle tande in 'n leeftyd.

'N Kunstenaarsvoorstelling van 'n gomphotherium
'N Kunstenaarsvoorstelling van 'n gomphotherium, 'n vier-tusked voorloper van die olifant, en sy nageslag. Foto: Alamy

Die tande van fossiele gomphotheres en olifante te bewaar 'n sein van hul dieet. Die verhouding van verskillende isotope van koolstof in die tandemalje toon of 'n bepaalde individu meer is die fokus op op op blare of eet gras. Die grasvelde van Afrika die eerste keer begin om rond te versprei 10 miljoen jaar gelede en isotoop analise toon dat die einde van gomphotheres en vroeë olifante oorgeskakel na die eet hoofsaaklik gras sowat agt miljoen jaar gelede. in olifante, hierdie skakelaar word weerspieël in 'n ander verandering aan hul kou tande, wat drie keer so hoog is, met 'n toename van emalje rante. maar hierdie aanpassings aan 'n skuur dieet verskyn ongeveer vyf miljoen jaar gelede, drie miljoen jaar daarna skakel van sagte blare om taai grasse. Met die mate van resolusie kan ons bereik wanneer jy soek ver terug in die verlede, dit is dikwels moeilik om te weet wat die eerste keer - 'n verandering in gedrag of in anatomie. Maar in hierdie geval, dit is baie duidelik: die veranderinge aan tande uitgestel miljoene jaar na die verandering in dieet.

In ons evolusionêre vertellings, die organisme self blyk dikwels 'n passiewe rol te speel: 'n magtelose slagoffer, byna, van veranderinge aan sy omgewing of mutasies in die gene. Maar die verhaal van tand die olifant se een of ander manier verskil, 'n verandering in gedrag voorafgaan duidelik 'n verandering in anatomie (en die onderliggende genetiese instruksies vir tand ontwikkeling). Miskien moet ons nie verbaas wees deur hierdie: ontwikkelings plastisiteit beteken dat die finale vorm van die liggaam van 'n dier word bepaal nie net deur DNA, maar ook deur eksterne faktore. En diere is meer buigsaam in die manier waarop hulle met hul omgewings as wat ons soms dink. As olifante wys, die bron van nuwigheid in evolusie kan kom van gedrag eerder as uit gene.

Tande in 'n Afrika-olifant skedel.
Tande in 'n Afrika-olifant skedel. Foto: Images of Africa Foto Bank / Alamy

Dis net moontlik dat hierdie tipe van verandering, oorsprong met 'n verandering in gedrag, het 'n belangrike rol in die evolusie van die mens. Sowat twee miljoen jaar gelede, daar was 'n groot verskuiwing in liggaamsvorm weg van kort bene, wat die eerste keer verskyn in Homo erectus. Dit is waarskynlik dat baie van die nuwe anatomiese kenmerke, van langer bene om vergrote gluteale spiere en meer gesette hakskeensenings af te kap, verband hou met verhoogde doeltreffendheid in werking. As 'n groep mense begin om gereeld te hardloop, miskien wat hulle toelaat om te jag of meer effektief aas, anatomiese veranderinge sal volg, veral onder die steeds-ontwikkelende kinders. Sodra hardloop het 'n belangrike deel van gedrag, enige mutasies dat dit beter sou bevoordeel. Maar die werklike bron van nuwigheid, miskien, was dat verandering in gedrag en nie 'n genetiese mutasie.

Die groot proboscideans dat die Afrikaanse landskappe rondgeloop waar ons eie voorouers ontwikkel herinner ons daaraan dat evolusionêre nuwigheid nie altyd hul oorsprong in die gene.

guardian.co.uk © Guardian News & Media Limited 2010

Gepubliseer via die Guardian Nuusvoer plugin vir WordPress.