Οι βάτραχοι έχουν χάσει τα δόντια τους περισσότερο από 20 φορές στην εξελικτική τους ιστορία

Από τα περισσότερα από 7.000 είδη βατράχων λυκίσκου που υπάρχουν σήμερα σε όλο τον κόσμο, μόνο ένα είδος για το οποίο γνωρίζουμε έχει δόντια στην άνω και κάτω γνάθο. Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι ήταν πάντα έτσι. Στην πραγματικότητα, η γενεαλογία των βατράχων φαίνεται να έχει μια εντελώς αντιφατική ιστορία, έχοντας μεγαλώσει και χάσει τα δόντια τους περισσότερο από 20 φορές κατά τη διάρκεια της εξέλιξής τους, πολύ περισσότερο από οποιαδήποτε άλλη ομάδα σπονδυλωτών. Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε αυτήν την εβδομάδα, οι ερευνητές αναφέρουν ότι ο κύριος λόγος που σχεδόν όλοι οι βάτραχοι εγκαθίστανται σε ένα στόμα χωρίς δόντια είναι η εξειδικευμένη διατροφή τους για μικρά έντομα.

Ο πράσινος βάτραχος, Rana clamitans, έχει δόντια στην άνω γνάθο του και είναι ένα κοινό είδος στις ανατολικές Ηνωμένες Πολιτείες, συμπεριλαμβανομένης της Φλόριντα. Πίστωση: Μουσείο της Φλόριντα / Ντάνιελ Μπαλού.

Ποιος χρειάζεται τα δόντια ούτως ή άλλως όταν έχετε μια πολύ μαλακή γλώσσα

Τα δόντια μπορούν να προσφέρουν στα ζώα ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα, επιτρέποντάς τους να έχουν πρόσβαση σε διαφορετικές πηγές λείας που διαφορετικά δεν θα ήταν διαθέσιμα. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι εμφανίστηκε για πρώτη φορά περισσότερα από 400 εκατομμύρια χρόνια πριν σε ψάρια, όπως τα θωρακισμένα ψάρια Ρομοντίνα Στελίνα, ένα πλάσμα παλαιότερο από τους καρχαρίες. Με την πάροδο του χρόνου, οι καρχαρίες, τα περισσότερα οστά ψάρια απέκτησαν δόντια και τελικά τα πρώτα σπονδυλωτά που περιφέρονται στη γη.

Αν και τα δόντια μπορεί να μοιάζουν με απλό ιστό, η εμφάνιση μπορεί να είναι παραπλανητική. Διαμορφώνονται μέσω μιας σύνθετης διαδικασίας και έτσι μπορούν να είναι αγχωτικά από ενεργειακή άποψη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ορισμένα είδη έχουν χάσει τα δόντια τους, όπως τα πουλιά που έριξαν τα δόντια τους πριν από περίπου 100 εκατομμύρια χρόνια με την εμφάνιση του ράμματος, όπως και οι φάλαινες και οι βάτραχοι. Ωστόσο, η σχέση του τελευταίου με τα δόντια ήταν πάντα δύσκολο να διερευνηθεί η εύθραυστη φύση των περισσότερων σκελετών βατράχων.

“Εάν ανοίξετε το στόμα ενός βατράχου, πιθανότατα δεν θα δείτε δόντια ακόμη και αν τα είχαν, επειδή συνήθως έχουν μήκος μικρότερο από ένα χιλιοστό”, δήλωσε ο Ντάνιελ Μπαλού, Ph.D., ή μικρότερο από το άκρο ενός μολυβιού . . Υποψήφιος στο Τμήμα Βιολογίας του Πανεπιστημίου της Φλόριντα και επικεφαλής συγγραφέας της νέας μελέτης.

Τον δέκατο ένατο αιώνα, ο διάσημος παλαιοντολόγος Edward Cope ταξινόμησε όλους τους χωρίς βάτραχους βατράχους στην ίδια ομάδα, την οποία ονόμασε Ποβοφομορφία, δείχνοντας ότι οι βάτραχοι μεγάλωσαν και έχασαν τα δόντια τους μία φορά. Ωστόσο, οι μεταγενέστερες αναλύσεις που περιελάμβαναν σύγχρονες γενετικές τεχνικές έδειξαν ότι οι βάτραχοι έχασαν τα δόντια τους περισσότερες από μία φορές κατά τη διάρκεια της εξέλιξής τους σε ανεξάρτητες περιπτώσεις.

READ  Η NASA στοχεύει να διορθώσει το Hubble αλλάζοντας σε εφεδρικές συσκευές

Μόλις πρόσφατα, ο Πάλο και οι συνάδελφοί του διερεύνησαν αυτό το μυστήριο. Όπου άλλοι έχουν αποτύχει, η ομάδα των ερευνητών πέτυχε χάρη στη μαζική συλλογή του Μουσείου CT της CT για περισσότερα από 20.000 δείγματα σπονδυλωτών. Αυτό επέτρεψε στους ερευνητές να μελετήσουν με μεγάλη λεπτομέρεια τα σαγόνια αμέτρητων ειδών βατράχων, χωρίς να ανησυχούν ότι ενδέχεται να προκαλέσουν ζημιά σε πολύτιμα μουσεία.

Αυτή η διευρυμένη, αυξημένη αντίθεση αξονική τομογραφία ενός φραγκόκοτα δείχνει ένα ρύγχος, μυ (ροζ), σκελετό (μαύρισμα), αδένες (κίτρινο), καρδιαγγειακό σύστημα (κόκκινο) και κεντρικό νευρικό σύστημα (μωβ). Πίστωση: Μουσείο της Φλόριντα / Edward Stanley.

Προκειμένου να ζωγραφίσουν μια ευρεία εικόνα των οδοντικών αλλαγών στους βατράχους, οι ερευνητές περιελάμβαναν εκπροσώπους όλων των ομάδων αμφιβίων και ανέλυσαν τα μοτίβα απώλειας δοντιών με το χρόνο. Για να συμπληρώσουν τις αξονικές τομογραφίες, χρησιμοποίησαν έναν προηγουμένως δημοσιευμένο χάρτη των εξελικτικών σχέσεων μεταξύ αμφιβίων με βάση γενετικά δεδομένα.

Τα αποτελέσματα ήταν καταπληκτικά. Το έδειξαν, στο πρόσωπο των εκτεθειμένων Ποβοφομορφία Υπόθεση, οι βάτραχοι υπέστησαν «σημαντική απώλεια δοντιών». Τα δόντια φαίνεται να εμφανίζονται συνεχώς και να εξαφανίζονται με την πάροδο του χρόνου σε απομακρυσμένες συγγενείς ομάδες, όπως βατράχια δηλητήριο και βάτραχοι. Συνέβη τουλάχιστον 20 φορές, σύμφωνα με τους ερευνητές, περισσότερο από όλες τις άλλες ομάδες σπονδυλωτών.

Η κινητήρια δύναμη αυτής της εξελικτικής πίεσης φαίνεται να είναι δίαιτα. Συγκεκριμένα, μια δίαιτα μικρών εντόμων συνδέθηκε στενά με την έλλειψη δοντιών.

“Έχοντας αυτά τα δόντια στη σιαγόνα για να συλλάβουν και να κρατήσουν το θήραμα καθίστανται λιγότερο σημαντικά επειδή τρώνε πολύ μικρά ασπόνδυλα που μπορούν να μπει στο στόμα τους με την πολύ τροποποιημένη γλώσσα τους”, δήλωσε ο Paluh. “Αυτό φαίνεται να ανακουφίζει τις επιλεκτικές πιέσεις που διατηρούν τα δόντια.”

Αυτό δεν προκαλεί καθόλου έκπληξη. Σε τελική ανάλυση, εξειδικευμένα θηλαστικά που τρέφονται με μυρμήγκια και τερμίτες, όπως οι παγκολίνες και οι αντιθερτές, στερούνται επίσης δοντιών. Αντ ‘αυτού, βασίζονται στις πολύ μεγάλες γλώσσες τους για να μαζέψουν λεία.

READ  Βίντεο: UFO; Το τρένο Starlink του Elon Musk περνά πάνω από τους ουρανούς Mississauga και Brampton

Αλλά αυτό δεν σημαίνει ότι οι βάτραχοι δεν έχουν καθόλου δόντια. Όταν οι βάτραχοι έχουν δόντια, τα έχουν μόνο στην άνω γνάθο τους, το οποίο χρησιμοποιούν για να βοηθήσουν στη σύλληψη του θηράματος. Ωστόσο, οι βάτραχοι θα χρησιμοποιούν ως επί το πλείστον τις εκτοξευμένες γλώσσες τους για να πιάσουν το θήραμα. Επιπλέον, ούτε οι βάτραχοι ούτε τα αμφίβια μασούν πραγματικά το θήραμά τους. Στις σπάνιες περιπτώσεις που ένας βάτραχος χρησιμοποιεί τα δόντια του, συνήθως αρπάζει και κρατάει το φαγητό του.

Αν και ο τεράστιος αριθμός των βατράχων που έχουν μεγαλώσει και χάσει τα δόντια τους είναι εκπληκτική, η παράσταση απέχει πολύ από το τέλος. Σύμφωνα με τους ερευνητές, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές ανοιχτές ερωτήσεις – και όχι μόνο για τους βατράχους. Η τεράστια βιβλιοθήκη CT, μέρος ενός έργου γνωστού ως oVert, επιτρέπει σε οποιονδήποτε με σύνδεση στο Διαδίκτυο να έχει πρόσβαση σε τρισδιάστατα μοντέλα που προέρχονται από σαρώσεις, τα οποία απεικονίζουν χαρακτηριστικά χαρακτηριστικά των ζωντανών όντων, όπως οστά, αιμοφόρα αγγεία, εσωτερικά όργανα και μυϊκούς ιστούς. Στο μέλλον, οι επιστήμονες στο Μουσείο της Φλόριντα σχεδιάζουν να εκμεταλλευτούν αυτήν τη βάση δεδομένων για να κάνουν νέες ανακαλύψεις.

“Έχουμε τώρα πολλές νέες ερωτήσεις στο εργαστήριό μου που είναι εμπνευσμένες από τα καταπληκτικά πράγματα που προέκυψαν από την τρισδιάστατη απεικόνιση από το έργο oVert και αυτές οι ερωτήσεις θα μας οδηγήσουν πίσω σε συλλογές μουσείων και στο πεδίο για να δούμε τι κάνουν αυτά τα ζώα στην άγρια ​​φύση, “είπε ο David Blackburn, επιμελητής του Μουσείου ερπετών της Φλόριντα και σύμβουλος διατριβής.

Τα αποτελέσματα αναφέρθηκαν στο περιοδικό eLife.

READ  Αυτό το έξυπνο πουκάμισο που πλένεται στο πλυντήριο μπορεί να παρακολουθεί την καρδιά σας

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *