什么大象的牙齿告诉我们关于进化论

What an elephant’s tooth teaches us about evolution

证明进化改变不总是向下到的基因, 只需打开大象的嘴...


技术Guardian.co.uk这篇文章题为 “什么大象的牙齿告诉我们关于进化论” 作者是爱丽丝·罗伯茨, 上周日月31日观察员 2016 07.00 世界标准时间

很久以前, 甚至之前的时间庆祝迷雾, 有动物的一大家族,住在非洲. 故事开始的一些 10 万年前,然后家庭长大并传播出去. 大约三百万年前, 它的一个分支蔓延到欧洲和亚洲. 由于动物搬进新的领域, 他们适应更北的气候. 终于, 一些越过白令桥, 从东北亚迁移到北美.

这听起来熟悉的故事. 当然,这是所有关于我们的祖先 - 中新世非洲起源, 来自肯尼亚古代沉积物出现的关键化石; 一些本组殖民欧洲和亚洲; 在进军新的世界. 但这不是古人类的故事: 古猿的, paranthropines和 智人. 这是elephantines的故事: 猛犸象, Loxodonta亚洲象.

大象生活的最显着的特点 - 树干和象牙 - 已通过出现在他们的嵌齿象科的祖先 20 万年前. 对于大型动物有短颈, 后备箱是一个非常有用的开发, 允许这些长鼻把握叶子,将他们的嘴, 从而提供了一种进化优势.

一个躯干和门齿到象牙的转型发展是伴随着头骨的形状变化. 里面的嘴, 牙齿也被改变. 短下巴左侧的小房间全套磨牙, 而齿需要能够承受严重磨损的长寿命的价值. 进化提供了一个很好地解决了这两个问题. 而不是一整套的同时塞进嘴里前臼齿和臼齿的 - 在你的嘴 - 有只是一个单一的, 大齿随时占据上下颚的每一侧. 由于这种齿拖垮, 另一个办法是不断增长的背后, 准备滑入到位时破旧的牙掉了出来, 提供与多达六个齿组的动物在一生.

一个嵌齿象属的一个艺术家的印象
一个嵌齿象属的一个艺术家的印象, 大象的四tusked祖先, 和它的后代. 照片: 阿拉米

矿物嵌齿象科和大象的牙齿保持他们的饮食的信号. 在牙齿珐琅质中的碳同位素不同的比例显示了一个特定的个体是否被更多地关注浏览树叶或吃草. 非洲草原首先开始向周围扩散 10 万年前和同位素分析表明,晚期嵌齿象科和早期大象切换到主要吃青草约800万年前. 在大象, 此开关体现在另一个改变自己的牙齿咀嚼, 这成为三次一样高, 珐琅脊的激增. 但是,这些 适应于磨料饮食 周围出现五百万年前, 从软叶子开关强硬草300万年后,. 随着分辨率的程度远远看去回到过去的时候,我们可以实现, 它往往很难知道什么是先 - 在行为,或解剖学的改变. 但在这种情况, 这是很清楚: 改变牙齿滞后百万年的饮食变化后.

在我们的进化叙述, 生物体本身似乎往往扮演被动的角色: 一个柔弱无力的受害者, 几乎, 在它的基因改变其环境或突变的. 但是,大象的牙齿的故事是有点不同, 在行为上的改变明显先于解剖结构的变化 (和牙齿发育的基本遗传指令). 也许我们应该不受此惊讶: 发育可塑性 意味着动物的身体的最终形状不仅通过DNA也由外部因素决定. 和动物在他们与环境互动的方式更灵活,比我们有时会认为. 由于大象展示, 在进化新奇的来源可以来自行为,而不是由基因.

在非洲大象头骨牙齿.
在非洲大象头骨牙齿. 照片: 非洲Photobank / Alamy图片社的图片

这只是可能,这种类型的变化, 原产与行为的改变, 在人类进化中发挥了重要作用. 大约两百万年前, 有体形大的转变,从腿短路程, 它第一次出现在 直立人. 很可能许多新的解剖功能, 从更长的腿,以扩大臀肌和大块跟腱, 涉及在运转效率的提高. 如果一组人开始定期运行, 也许让他们打猎或更有效地清除, 解剖学上的变化将遵循, 特别是在仍在发展青少年. 一旦运行成为行为的一个重要组成部分, 这增强了它的任何突变会受到青睐. 但新奇的真正来源, 也许, 在行为变化,而不是基因突变.

该漫游非洲的景观,其中我们自己的祖先进化提醒我们,进化新颖性并不总是在基因来源于伟大的长鼻.

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