Wat tand van een olifant leert ons over de evolutie

What an elephant’s tooth teaches us about evolution

Om te bewijzen dat evolutionaire verandering niet altijd naar de genen, gewoon de mond van een olifant te openen ...


Powered by Guardian.co.ukDit artikel getiteld “Wat tand van een olifant leert ons over de evolutie” is geschreven door Alice Roberts, voor The Observer op zondag 31 januari 2016 07.00 GMT

Lang geleden, misschien zelfs voordat de gevierde nevelen van de tijd, er was een grote familie van dieren die in Afrika gewoond. Het verhaal begint sommige 10 miljoen jaar geleden en dan is de familie groeide en verspreid. Ongeveer drie miljoen jaar geleden, een tak ervan gemorst in Europa en Azië. Als de dieren verhuisd naar nieuwe gebieden, ze aangepast aan de meer noordelijke streken. tenslotte, sommige kruiste de brug van Beringia, migreren van Noord-Oost-Azië naar Noord-Amerika.

Het klinkt een bekend verhaal. Zeker is dit allemaal over onze voorouders - de Afrikaanse oorsprong in het Mioceen, met de belangrijkste fossielen te zien zijn uit het oude sedimenten in Kenia; een deel van deze groep te koloniseren Europa en Azië; de mars in de nieuwe wereld. Maar dit is niet het verhaal van homininen: van australopithecines, paranthropines en Homo. Dit is het verhaal van de elephantines: mammoeten, loxodonta en Elephas.

De meest opvallende kenmerken van levende olifanten - stammen en slagtanden - hadden in hun gomphotheriidae voorouders verschenen door 20 miljoen jaar geleden. Voor een groot dier met een korte nek, de stam was een zeer nuttige ontwikkeling, waardoor deze proboscideans om bladeren te begrijpen en breng ze naar de mond, waardoor een evolutionair voordeel.

De ontwikkeling van een romp en de transformatie van snijtanden in slagtanden gingen gepaard met een verandering in de vorm van de schedel. In de mond, de tanden aan het veranderen. Een korte kaak liet weinig ruimte voor een volledige set van kiezen, terwijl de tanden die nodig zijn om te kunnen een lang leven de moeite waard van zware slijtage te ondersteunen. Evolutie ontvangen een nette oplossing voor beide problemen. In plaats van een hele reeks van premolaren en kiezen gepropt in de mond op hetzelfde moment - als in je mond - er was slechts een enkele, grote tanden bezetten beide zijden van de boven- en onderkaak allen tijde. Aangezien dit tand droeg naar beneden, een ander zou groeien achter de rug, klaar om zijn plaats te schuiven wanneer de versleten tand viel uit, dat de dieren tot zes stellen tanden meemaakt.

Een artist's impression van een gomphotherium
Een artist's impression van een gomphotherium, een vier-tusked voorouder van de olifant, en zijn nakomelingen. Foto: Alamy

De tanden van fossiele gomphotheriidae en olifanten het behoud van een signaal van hun dieet. De verhouding van verschillende isotopen van koolstof in het tandglazuur geeft aan of een bepaalde persoon is meer gericht op bekijkt bladeren of eten gras. De graslanden van Afrika begon voor het eerst verspreid 10 miljoen jaar geleden en isotopen analyse blijkt dat late gomphotheriidae en vroege olifanten overgestapt op het eten voornamelijk gras ongeveer acht miljoen jaar geleden. in olifanten, deze schakelaar wordt weerspiegeld in een volgende verandering naar hun kauwen tanden, dat drie keer zo hoog geworden, met een wildgroei van email ribbels. maar deze aanpassingen aan een schuurmiddel dieet verscheen zo'n vijf miljoen jaar geleden, 3.000.000 jaar na die omschakeling van zachte bladeren om te taaie grassen. Met de mate van resolutie kunnen we bereiken bij het zoeken ver terug in het verleden, Het is vaak moeilijk om te weten wat eerst kwam - een verandering in het gedrag of in de anatomie. Maar in dit geval, het is heel duidelijk: de veranderingen tanden vertraagde miljoenen jaren na de verandering in dieet.

In onze evolutionaire verhalen, het organisme zelf lijkt vaak op een passieve rol te spelen: een machteloze slachtoffer, bijna, wijzigingen in de omgeving of mutaties in de genen. Maar het verhaal van de tand van de olifant is een of andere manier anders, gedragsverandering vooraf duidelijk een verandering in de anatomie (en de onderliggende genetische instructies tandontwikkeling). Misschien moeten we niet verrast worden door deze: ontwikkelingsplasticiteit betekent dat de uiteindelijke vorm van het lichaam van een dier wordt niet alleen bepaald door DNA maar ook door externe factoren. En dieren zijn flexibeler in de manier waarop ze omgaan met hun omgeving dan we soms aannemen. Als olifanten tonen, de bron nieuwigheid evolutie vandaan gedrag in plaats van genen.

Tanden in een Afrikaanse olifant schedel.
Tanden in een Afrikaanse olifant schedel. Foto: Beelden van Afrika Photobank / Alamy

Het is gewoon mogelijk dat dit soort veranderingen, uit met een verandering in het gedrag, een belangrijke rol gespeeld in de menselijke evolutie. Ongeveer twee miljoen jaar geleden, er was een grote verschuiving in de vorm van het lichaam uit de buurt van korte benen, dat verschijnt voor het eerst in homo erectus. Het is waarschijnlijk dat veel van de nieuwe anatomische kenmerken, van langere benen vergrote bilspieren en chunkier achillespezen, zijn met verhoogde efficiëntie in running. Als een groep mensen begon regelmatig werking, misschien waardoor ze om te jagen of effectiever te vangen, anatomische veranderingen zou volgen, vooral onder de nog ontwikkelende jongeren. Zodra running werd een belangrijk onderdeel van het gedrag, alle mutaties die zij verbeterd zou worden bevoordeeld. Maar de echte bron van nieuwheid, misschien, was dat gedragsverandering en niet een genetische mutatie.

De grote proboscideans dat de Afrikaanse landschappen zwierven waar onze voorouders geëvolueerd herinneren ons eraan dat de evolutionaire nieuwigheid niet altijd hun oorsprong in de genen.

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

Gepubliceerd via de Guardian News Feed plugin voor WordPress.