מה שן של פיל מלמד אותנו על אבולוציה

What an elephant’s tooth teaches us about evolution

כדי להוכיח כי שינוי אבולוציוני הוא לא תמיד עד הגנים, רק לפתוח את הפה של פיל ...


Powered by Guardian.co.ukמאמר זה שכותרתו “מה שן של פיל מלמד אותנו על אבולוציה” נכתב על ידי אליס רוברטס, עבור הצופה ב -31 יום ראשון ינואר 2016 07.00 UTC

לִפנֵי זְמַן רַב, אולי אפילו לפני הערפילים המהוללים של זמן, הייתה משפחה גדולה של חיים שחיו באפריקה. הסיפור מתחיל קצת 10 לפני מיליון שנים ואז המשפחה גדלה ופרש. לפני כשלושה מיליון שנה, ענף המים נשפך לתוך אירופה ואסיה. כמו החיות עברו לאזורים חדשים, שהם הסתגלו באקלימים יותר צפוניים. בסופו של דבר, כמה חצו את הגשר של Beringia, נודדות מאסיה לצפון-מזרח לצפון אמריקה.

זה נשמע סיפור מוכר. הרים זה כל עניין אבותינו - מקורותיה האפריקאים המיוקן, עם מאובנים מפתח המופיעים ממשקעים עתיקים בקנייה; חלק מקבוצה זו אירופה הקולוניאליסטית ואסיה; הצעדה אל העולם החדש. אבל זה לא הסיפור של hominins: של australopithecines, paranthropines ו הומו. זהו סיפורו של elephantines: של ממותות, Loxodonta ו באנגאלאנסיס.

המאפיינים הבולטים ביותר של פילים חיים - גזע ניבים - הופיעו אבות gomphothere שלהם על ידי 20 לפני מיליון שנים. לדידה של חיה גדולה עם צוואר קצר, המטען היה פיתוח שימושי מאוד, המאפשר proboscideans אלה לתפיסת עלים ולהביא אותם אל הפה, ובכך לספק יתרון אבולוציוני.

התפתחות גזע וההפיכה החותכת לתוך ניבים לוו שינוי הצורה של הגולגולת. בתוך הפה, השיניים גם השתנו. לסת קצרה הותירה מקום רב סט מלא של שיניים טוחנות, בעוד השיניים צריכות להיות מסוגל לקיים השווה של אורך חיים ארוך של שחיקה כבדה. אבולוציה סיפקה פתרון מסודר שתי הבעיות. במקום שיש מערך שלם של מלתעות ושיניים טוחנות הדחוסות בתוך הפה בעת ובעונה אחת - כפי בפה - היה רק ​​אחד, שן גדול הכובש בכל צד של הלסת העליונה והתחתונה בכל עת. כמו שן זה התיש, אחר יתחיל להתפתח מאחוריו, מוכן להחליק לתוך מקום כאשר השן השחוקה הסתכסכה, מתן החיה עם עד שישה סטים של שיניים בחיים.

הופעה של אמן של טרילופודון
הופעה של אמן של טרילופודון, אב קדמון ארבעה זקור ניבים של הפיל, ואת הצאצאים שלה. צילום: Alamy

השיניים של מאובנים gomphotheres ופילים לשמר אות של הדיאטות שלהם. היחס של איזוטופים שונים של פחמן אמייל השן תערוכות אם פלוני היה התמקדות יותר על הגולשים על עלים או לאכול עשב. העשב של אפריקה הראשונה החל להתפשט ברחבי 10 לפני וניתוח איזוטופ מיליון שנה מגלה כי gomphotheres מאוחר ופילים מוקדם עבר כשהם אוכלים בעיקר דשא סביב שמונה מיליון שנה. בשנת פילים, בורר זה משתקף שינוי נוסף לשיני הלעיסה שלהם, שהפך פי שלושה גבוה, עם התפשטות של רכסי אמייל. אבל אלה ועיבודי דיאטה שוחקת הופיע לפני כחמישה מיליון שנים, שלושה מיליון שנים לאחר מכן הבורר מן העלים רכים כדי עשבים קשים. עם מידת הרזולוציה נוכל להשיג כאשר אתה מסתכל לאחור אל העבר, זה לעתים קרובות קשה לדעת מה קדם למה - שינוי בהתנהגות או באנטומיה. אבל במקרה הזה, זה מאוד ברור: השינויים לשיניים בפיגור מ'השנה לאחר השינוי בתזונה.

על פי הסיפורים האבולוציונית שלנו, האורגניזם עצמו לעתים קרובות נראה למלא תפקיד פסיבי: קורבן חסר אונים, . כמעט, שינויים בסביבה או מוטציות שלו בגנים שלו. אבל את הסיפור של השן של הפיל הוא איכשהו שונה, שינוי בהתנהגות בבירור מקדים שינוי באנטומיה (ואת ההוראות גנטיות הבסיסיות לפיתוח שן). אולי אנחנו לא צריכים להיות מופתעים זה: פלסטיות התפתחותית כלומר את הצורה הסופית של גוף החיה נקבעת לא רק על ידי ה- DNA אלא גם מגורמים חיצוניים. והחיות יותר גמישות לפי האופן שבו הם מתקשרים עם סביבתם ממה שאנחנו מניחים לפעמים. כמו פילים להראות, מקור החידוש באבולוציה יכול לבוא התנהגות ולא מן הגנים.

שיניים בתוך גולגולת פיל אפריקאית.
שיניים בתוך גולגולת פיל אפריקאית. צילום: תמונות של אפריקה photobank / Alamy

ייתכן מאוד כי זה סוג של שינוי, שמקורם עם שינוי בהתנהגות, מילא תפקיד חשוב באבולוציה האנושית. לפני כשני מיליון שנה, חל מפנה גדול בצורת גוף הרחק רגליים קצרות, אשר מופיע לראשונה הניאנדרטלים. סביר להניח כי רבים מהמאפיינים אנטומיים החדשים, מן הרגליים כבר לשרירי gluteal מוגדלים גידי אכילס chunkier, קשורים להתייעלות ריצה. אם קבוצה של בני האדם החלו לרוץ בקביעות, אולי מאפשר להם לצוד או ללקט באופן יעיל יותר, שינויים אנטומיים יעקבו, בעיקר בקרב צעירים עדיין בפיתוח. לאחר הריצה הפכה לחלק חשוב של התנהגות, כל מוטציות משופרות זה יהיו מועדף. אבל מקור החידוש האמיתי, אוּלַי, היה זה שינוי בהתנהגות ולא מוטציה גנטית.

Proboscideans הגדול שוטט נופים האפריקאים שבו אבותינו התפתחו להזכיר לנו כי חידוש האבולוציוני אינו נובע תמיד בגנים.

guardian.co.uk © Guardian חדשות & מדיה בע"מ 2010

פורסם באמצעות Feed Guardian החדשות תוסף עבור WordPress.