Che dente di un elefante ci insegna sull'evoluzione

What an elephant’s tooth teaches us about evolution

Per dimostrare che il cambiamento evolutivo non è sempre verso il basso per i geni, basta aprire la bocca di un elefante ...


Realizzato da Guardian.co.ukQuesto articolo intitolato “Che dente di un elefante ci insegna sull'evoluzione” è stato scritto da Alice Roberts, Per l'osservatore di Domenica 31 gennaio 2016 07.00 UTC (tempo coordinato universale

Molto tempo fa, forse anche prima nebbie celebri del tempo, c'era una grande famiglia di animali che vivevano in Africa. La storia inizia qualche 10 milioni di anni fa e poi la famiglia è cresciuta e sparsi. Circa tre milioni di anni fa, un ramo di essa versato in Europa e in Asia. Come gli animali trasferiti in nuovi territori, si sono adattate a climi più settentrionali. Infine, alcuni hanno attraversato il ponte di Beringia, migrazione da nord-est asiatico in America del Nord.

Sembra una storia familiare. Sicuramente questo è tutto sui nostri antenati - le origini africane del Miocene, con i fossili chiave che appaiono da antichi sedimenti in Kenya; una parte di questo gruppo di colonizzare l'Europa e in Asia; la marcia nel nuovo mondo. Ma questa non è la storia di ominidi: di australopitechi, paranthropines e omosessuale. Questa è la storia dei elephantines: di mammut, loxodonta e Elephas.

Le caratteristiche più sorprendenti di elefanti che vivono - tronchi e zanne - erano apparsi nella loro antenati gomphotheriidae da 20 milioni di anni fa. Per un grande animale con un collo corto, il tronco è stato uno sviluppo estremamente utile, permettendo a questi proboscidati di cogliere le foglie e portarli alla bocca, fornendo così un vantaggio evolutivo.

Lo sviluppo di un tronco e la trasformazione degli incisivi in ​​zanne fosse accompagnata da un cambiamento della forma del cranio. All'interno della bocca, i denti sono stati anche cambiando. Una breve mascella lasciato poco spazio per un set completo di molari, mentre i denti necessari per poter sostenere merita una lunga durata di usura pesanti. L'evoluzione ha fornito una soluzione chiara per entrambi i problemi. Piuttosto che avere tutta una serie di premolari e molari stipati in bocca allo stesso tempo - come in bocca - c'era solo un singolo, grande dente occupando ogni lato della mascella superiore ed inferiore in qualsiasi momento. Come questo dente portava giù, Un altro sarebbe in crescita dietro di esso, pronto a scivolare in posizione quando il dente logoro cadde, condizione che l'animale con un massimo di sei serie di denti in una vita.

impressione di un artista di un gomphotherium
impressione di un artista di un gomphotherium, un antenato quattro zanne di elefante, e la sua prole. Fotografia: Alamy

I denti di gomphotheriidae fossili ed elefanti conservano un segnale della loro dieta. Il rapporto di diversi isotopi di carbonio nella smalto dei denti indica se un particolare individuo è stato incentrato più sulla navigazione sulle foglie o mangiare erba. Le praterie dell'Africa prima ha iniziato a diffondersi in tutto 10 milioni di anni fa e l'analisi degli isotopi rivela che gomphotheriidae fine e l'inizio degli elefanti passati a mangiare principalmente erba circa otto milioni di anni fa. in elefanti, questo interruttore si riflette in un altro cambiamento per i loro denti da masticare, che è diventato tre volte più alto, con una proliferazione di creste smalto. Ma questi adattamenti ad una dieta abrasiva apparso circa cinque milioni di anni fa, tre milioni di anni dopo che l'interruttore da foglie morbide per erbe dure. Con il grado di risoluzione che possiamo ottenere quando si cerca lontano nel passato, è spesso difficile sapere che cosa è venuto prima - un cambiamento nel comportamento o di anatomia. Ma in questo caso, è molto chiaro: le modifiche ai denti ritardati milioni di anni dopo il cambiamento nella dieta.

Nelle nostre narrazioni evolutive, l'organismo stesso, spesso sembra giocare un ruolo passivo: una vittima impotente, quasi, di modifiche al suo ambiente o mutazioni nei suoi geni. Ma la storia del dente dell'elefante è in qualche modo diverso, un cambiamento nel comportamento precede chiaramente un cambiamento in anatomia (e le istruzioni genetiche sottostanti per lo sviluppo dei denti). Forse non dovremmo essere sorpresi da questo: plasticità dello sviluppo significa che la forma finale del corpo di un animale è determinata non solo dal DNA ma anche da fattori esterni. E gli animali sono più flessibili nel modo di interagire con i loro ambienti di quanto a volte ci assumiamo. Come mostrano gli elefanti, la fonte di novità nell'evoluzione può provenire da un comportamento piuttosto che da geni.

Denti in un cranio di elefante africano.
Denti in un cranio di elefante africano. Fotografia: Immagini dell'Africa Photobank / Alamy

E 'possibile che questo tipo di cambiamento, originario con un cambiamento nel comportamento, svolto un ruolo importante nell'evoluzione umana. Circa due milioni di anni fa, c'era un grande cambiamento nella forma del corpo lontano da gambe corte, che appare prima in Homo erectus. E 'probabile che molte delle nuove caratteristiche anatomiche, da gambe più lunghe a glutei dilatati e chunkier il tallone d'Achille, sono legati a una maggiore efficienza nella corsa. Se un gruppo di esseri umani ha cominciato a correre regolarmente, forse consentendo loro di cacciare o pulire in modo più efficace, cambiamenti anatomici seguirebbero, soprattutto tra i giovani ancora in via di sviluppo. Una volta in esecuzione è diventata una parte importante del comportamento, eventuali mutazioni che esaltate sarebbe favorito. Ma la vera fonte di novità, Forse, era che il cambiamento nel comportamento e non una mutazione genetica.

I grandi proboscidati che vagavano per i paesaggi africani in cui i nostri antenati si sono evoluti ci ricordano che la novità evolutiva non sempre hanno origine nei geni.

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