Hva en elefant tann lærer oss om evolusjon

What an elephant’s tooth teaches us about evolution

For å bevise at evolusjonære endringer er ikke alltid ned til gener, bare åpne en elefant munn ...


Powered by Guardian.co.ukDenne artikkel med tittelen “Hva en elefant tann lærer oss om evolusjon” ble skrevet av Alice Roberts, for The Observer søndag 31 januar 2016 07.00 UTC

Lenge siden, kanskje til og med før de berømte tåke av tid, Det var en stor familie av dyr som levde i Afrika. Historien starter noen 10 millioner år siden, og da familien vokste og spredte seg. Rundt tre millioner år siden, en gren av det sølt i Europa og Asia. Som dyrene flyttet inn i nye territorier, de tilpasses flere nordlige strøk. Til slutt, noen krysset broen over Beringia, migrerer fra nord-øst Asia til Nord-Amerika.

Det høres en kjent historie. Sikkert dette handler om våre forfedre - de afrikanske opprinnelse i miocen, med viktige fossiler vises fra gamle sedimenter i Kenya; noe av denne gruppen kolonisere Europa og Asia; marsjen inn i den nye verden. Men dette er ikke historien om hominins: av australopithecines, paranthropines og homo. Dette er historien om elephantines: av mammuter, Loxodonta og Elephas.

De mest slående karakteristikk av levende elefanter - badebukser og støttenner - hadde dukket opp i deres gomphothere forfedre av 20 millioner år siden. For et stort dyr med en kort hals, stammen var en svært nyttig utvikling, slik at disse proboscideans å gripe blader og bringe dem til munnen, og dermed gi en evolusjonær fordel.

Utviklingen av en trestamme og endringen av fortenner i tenner ble ledsaget av en endring i formen av skallen. Inne i munnen, tennene var også i endring. En kort kjeve igjen lite rom for et komplett sett med jeksler, mens tennene som trengs for å kunne opprettholde en lang levetid verdt av kraftig slitasje. Evolution gitt en ryddig løsning på begge problemene. Snarere enn å ha et helt sett av premolarer og jeksler crammed i munnen på samme tid - som i munnen - det var bare en enkelt, stor tann opptar hver side av den øvre og nedre kjeve som helst. Ettersom dette tann gikk ned, en annen ville være økende bak det, klar til å skyve på plass når den utslitte tann falt ut, å gi dyret med opp til seks sett med tenner i en levetid.

En kunstners inntrykk av en gomphotherium
En kunstners inntrykk av en gomphotherium, en fire-tusked stamfar til elefanten, og dens avkom. Fotografi: Alamy

Tennene av fossile gomphotheres og elefanter bevare et signal om sine dietter. Forholdet mellom ulike isotoper av karbon i tannemaljen viser om en bestemt person ble å fokusere mer på å surfe på blader eller spise gress. Gresslettene i Afrika først begynte å spre seg rundt 10 millioner år siden, og isotop analyser viser at sen gomphotheres og tidlig elefanter byttet til å spise hovedsakelig gress rundt åtte millioner år siden. i elefanter, denne bryteren er reflektert i en annen endring i sine tygge tenner, som ble tre ganger så høy, med en spredning av emalje rygger. men disse tilpasninger til en slipende diett dukket opp rundt fem millioner år siden, tre millioner år etter at bryteren fra myke blader til tøffe gress. Med graden av oppløsning kan vi oppnå når man ser langt tilbake i fortiden, det er ofte vanskelig å vite hva som kom først - en endring i atferd eller i anatomi. Men i dette tilfellet, det er helt klart: endringene i tennene ligget millioner av år etter endringen i kostholdet.

I våre evolusjonære fortellinger, selve organismen ofte synes å spille en passiv rolle: en maktesløs offer, nesten, endringer i sitt miljø eller mutasjoner i sine gener. Men historien om elefanten tann er liksom annerledes, en endring i atferd forut klart en endring i anatomi (og de underliggende genetiske instruksjoner for tannutvikling). Kanskje vi ikke skal bli overrasket av dette: utviklings plastisitet means that the final shape of an animal’s body is determined not only by DNA but also by external factors. And animals are more flexible in the way they interact with their environments than we sometimes assume. As elephants show, the source of novelty in evolution can come from behaviour rather than from genes.

Teeth in an African elephant skull.
Teeth in an African elephant skull. Fotografi: Images of Africa Photobank/Alamy

It’s just possible that this type of change, originating with a change in behaviour, played an important role in human evolution. Around two million years ago, there was a large shift in body shape away from short legs, which first appears in Homo erectus. It’s likely that many of the new anatomical features, from longer legs to enlarged gluteal muscles and chunkier achilles tendons, are related to increased efficiency in running. If a group of humans began to run regularly, perhaps allowing them to hunt or scavenge more effectively, anatomical changes would follow, especially among the still-developing youngsters. Once running became an important part of behaviour, any mutations that enhanced it would be favoured. But the real source of novelty, kanskje, was that change in behaviour and not a genetic mutation.

The great proboscideans that roamed the African landscapes where our own ancestors evolved remind us that evolutionary novelty doesn’t always originate in the genes.

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

Publisert via Guardian News Feed plugin for WordPress.