Snaketales; A kígyókról szóló blog
A kígyókról szóló blog
A mozgás fontos tényező a faj túlélésében. Különösen a sebesség nagy hatással van a természetes szelekcióra. A mozgás teljesítménye (pl. Sebesség és állóképesség) az állat test alakjától és alkalmasságától függ. Számos állatfaj képes különböző élőhelyeken mozogni. A kígyók például alkalmazkodhatnak mozgásmódjukhoz a környezetükhöz. Számos tanulmány készült a kígyók mozgási módjairól, de eddig egyik sem vizsgálta a mászási teljesítmény és a környezeti hőmérséklet viszonyát.
Gary Gerald biológus, a Miami Egyetem Állattani Tanszékéről pontosan erre a kérdésre válaszolt Mark Mackey (Oxford) és Dennis Claussen (Ohio) segítségével. 2008-ban a Journal of Experimental Zoology folyóiratban tették közzé eredményeiket: "A hőmérséklet és a süllő átmérőjének hatása a kígyó Elaphe guttata arborealis mozgására."
A kígyó leggyakoribb mozgása vízszintes hullámokban történik, például amikor az alján csúszik vagy úszik. A mozgás másik típusa a "harmonika". Ezek kígyókat használnak, amikor függőleges felületeken másznak fel, vagy szoros fülkékbe húzódnak. Ez a kúszás nagyobb erőt igényel, és lényegesen lassabb, mint a többi kúszó változat. A kígyók mozgásáról itt talál további információt.
A kígyók mozgására vonatkozó korábbi tanulmányokban nem vették figyelembe azt a tényt, hogy egy faj különböző élőhelyeken mozoghat. A fákon élő kígyók testüket a környezetükhöz igazították. Az ilyen kígyófajok általában vékonyabbak és hosszabb testűek, mivel ez lehetővé teszi számukra, hogy testüket több hurokba fektessék az ág felett, és így a súly jobban elosztható az ág körül. Az egyensúly fenntartása elsőbbséget élvez a mozgás sebességével szemben. Ezt nagy valószínűséggel az abiotikus környezeti tényezők segítik elő, vagyis azok, amelyekben az élőlények nem vesznek részt egy természetes folyamatban. Esetünkben ezek a mikroklíma (a közvetlen közelében lévő klíma) és az ág fizikai tulajdonságai. Az abiotikus tényezők és a mozgás típusa közötti összefüggést 1989-ben dokumentálni lehetett az ujj leguánokban.
A kutatók különböző átmérőjű mesterséges ágakat készítettek: 3, 6 és 10 centiméter, 2 méter teljes hosszúsággal, amelyek 1,6 méterrel nyúltak ki a talaj felett. Az ág két oldalán két segítő állt, akiknek el kellett volna fogniuk az eleső kígyókat. Az ág alatt puha párnát helyeztek kettős biztonságként. A segítők jó munkát végeztek, és csak néhány kukoricakígyó esett a párnákra. A kutatók 10, 20 és 30 fokos vízszintes ágon rögzítették az állatok sebességét, testtartását és egyensúlyi képességeit. A kígyók természetesen két órán át voltak kitéve az éghajlati kísérleti körülményeknek, mielőtt át kellett mászniuk az ágon. 10 foknál a kígyók nem voltak hajlandók átmászni az ágon. Ezen a ponton csak találgatni lehet az okokról. Itt a tudósoknak arra kellett ösztönözniük a kígyókat, hogy egy kutató csiklandozta a kukorica kígyót a farka alsó részén, míg végül demotiválva átmászott az ágon. Általánosságban elmondható, hogy a kukoricakígyók nem voltak annyira együttműködőek, mint szerette volna. Végül is ők is szubadult állatok voltak - vagyis tinédzserek.
Így néz ki egy motivált tesztember: laboratóriumi körülmények között egy kukoricakígyó vidáman mászik a rúdon. c) Gary Gerald
Amikor a hőmérséklet magas volt, a kígyók sokkal gyorsabban mozogtak, és nagyobb valószínűséggel nyúltak ki az ágon. Amikor alacsony volt a hőmérséklet, a hüllők lassabban, testük sokkal jobban tekeredett, így testük megfordult az ágak körül, így az állat nagyobb stabilitást nyert.
a) A göndör testtartás miatt a kukorica kígyó jobb egyensúlyt ér el mozgás közben. b) A hosszúkás testtartás viszont kevesebb stabilitást kínál, de gyorsabb haladást garantál.
A kígyók leágazásának esélye a legalacsonyabb hőmérsékleten tízszer nagyobb volt, mint 30 foknál. A zuhanás és a testtartás kifordulása azt jelzi, hogy a környezeti hőmérséklet rontja a kígyó mozgékonyságát és egyensúlyát. Meglepő volt az a megállapítás, hogy a 10 fokos kígyók lényegesen gyakrabban hullottak le vastag, mint vékony ágakról. Ennek az az oka, hogy a kukoricakígyó a vékony ágak köré tekeredhet, és így jobban megtarthatja őket, mint a vastag ágak esetében. A vékony ágakon végzett nagy mozgékonyság a kukoricakígyónak evolúciós előnyt nyújt más fafajokkal szemben.
Az a tény, hogy a kígyók alacsonyabb hőmérsékleten gyakrabban hullanak le a fákról, mint meleg, megmagyarázhatja, miért létezik nagyon kevés arborealis kígyófaj a trópusokon kívül.
irodalom: Gerald, Gary (2008): A hőmérséklet és a süllő átmérőjének hatása az arborealis mozgásra a kígyó Elaphe guttata-ban. Journal of Experimental Zoology. 309A: 147-156.
A kígyók a hüllők között későn virágzanak. Eddig evolúciós történetük úgy nézett ki, mintha 100 millió évvel ezelőtt gyíkokként másztak volna be egy lyukba a földben, és kígyóként másztak volna ki újra. Ez idő alatt óriási rés volt a fosszilis nyilvántartásban. A kreacionisták nagy örömére, akik megerősítést látnak abban, hogy a kígyó elvesztette a lábát, mint büntetést Éva elcsábításáért, és hogy ezért a Biblia a föld pontos természettörténete.
A tudósok egy ideje azonban azt gyanítják, hogy a kígyó evolúciója meghaladja a 100 millió évet. Úgy gondolták, hogy az eredet körülbelül 140 millió évvel ezelőtt volt. De a bizonyítékok hiányoztak. Az új felfedezéseknek köszönhetően most többet tudunk. Nemzetközi kutatócsoport Michael Caldwell, a kanadai Alberta Egyetem vezetésével elemezte az angliai, portugál és amerikai egyesült államokbeli kígyók korábbi fosszilis leleteit, és összehasonlította őket a modern kígyók és gyíkok jellemzőivel.
A kígyók evolúciójával kapcsolatos korábbi ismeretek egyedi izolált leleteken alapulnak:
- Körülbelül 100 millió éves örvény Afrikában
- Észak-Amerikában talált csigolya és állkapocs, körülbelül 98-64 millió éves
- Szinte teljes, néhány hátsó végtaggal rendelkező csontváz található a Földközi-tenger medencéjében, körülbelül 98-95 millió éves
- Két különböző taxon, mint Argentínában talált, megközelítőleg 94-92 és 86-80 millió éves kígyók
A portugáliai koponya maradványai és az akkori kígyók jellemzői alapján elkészült az új ősi kígyófaj, a "Portugalophis lignites" rekonstrukciója, amely valószínűleg mászásra használta a lábát (C) www.sci-news.com, Julius Csotonyi
Ezek a kövületek nagyjából ugyanabból az időszakból származnak. A kígyók evolúciójának kutatása ezért a krétakorra koncentrált. 2014-ben azonban a kutatócsoport négy új kígyófajt fedezett fel, amelyek lényegesen idősebbek: 176-143 millió évesek. Koponya maradványokat találtak Nagy-Britanniában, Portugáliában és az Egyesült Államokban. Ezek az időpontok a kígyók geológiai körzetét csaknem 70 millió évvel bővítik a mezozoikus korszak közepére, a jura nevű geológiai periódusra (200-145 millió évvel ezelőtt). Ez arra utal, hogy más pikkelyes hüllőkkel közös eredet mutatkozott abban az időben, amikor az egyetlen nagy kontinens, Pangeas Laurasia (Európa és Ázsia) és Gondwana (Dél- és Észak-Amerika) felbomlása a végső szakaszában volt. A szuperkontinens Pangea számtalan részekre bomlása az élőhely széttöredezéséhez vezetett, és valószínűleg számos új faj fejlődésének kedvez. Ez a biodiverzitás-robbanás elsősorban a hüllők körében következett be.
Meg kell jegyezni, hogy a korai kígyók a kúszó taxonokkal (vakféreg és más gyíkok) egy időben jelentek meg, és lezárják az állatok filogenetikai fejlődésének rését. A legrégebbi őskígyót Dél-Angliában találták, és a jura időszak közepéből származik (167 millió évvel ezelőtt). A második legidősebb állatokat Coloradóban és Portugáliában találták, 155 millió éves korukkal. A négy kígyó közül a legfiatalabb körülbelül 150 millió éves.
Caldwell 2015 januárjában publikálta eredményeit a "Nature Communications" folyóiratban (a neves Nature folyóirat nyílt hozzáférésű folyóirata) címmel: "A középső jura-alsó-krétakor legismertebb kígyói betekintést nyújtanak a kígyók evolúciójába". Körülbelül 70 millió évvel kibővítette a kígyók dokumentált genezisét, és friss anyagot hozott a kígyók evolúciójával kapcsolatos elméletekhez.
Az a tény, hogy a kígyónak már régen voltak végtagjai. A 100 millió évvel ezelőtti leletek azt mutatták, hogy néhány kígyónak még mindig kíméletes hátsó lába van.
Eddig a kutatói közösség nem talált konszenzust arról, hogy a kígyó mikor veszítette el pontosan a lábát: a szárazföldön vagy a vízben, és melyik állattól származik valójában. Eddig a hatalmas tengeri hüllő, a Mosasaurus és a szárazföldi gyíkok választhatók. Az elmúlt években a szárazföldi állati eredetű tézist többször megerősítették, többek között: Hassan Zaher 2006. Cadwell tanulmánya nagyrészt megerősíti ezt a tézist.
A kígyó evolúciós története összetettebb volt, mint azt a kutatók korábban feltételezték. A tipikus kígyó feje már kimondták, mielőtt lábatlanná vált volna. Mind a négy vizsgált leletben kimutathatóak voltak a gyíkok, de a kígyók is. Ez azt jelzi, hogy evolúciójuknak a jura középső periódusának meg kell kezdődnie.
Ez új kutatási lehetőségeket nyit meg a paleontológia számára. Nemcsak a 140–100 millió évvel ezelőtti lelet történetében hiánypótló tényezőt kell kitöltenie, de a korai kígyókat célzottan mélyebb kőzetrétegekben is képes ásni.
Caldwell szerint a kígyó fejlődése nagy valószínűséggel a szárazföldön élő gyíkoknál kezdődött. De nem voltak teljesen távol a víztől. A négy vizsgált faj mind kapcsolatba került a vízzel életmódjukban. Az európai faj mocsarakban, míg az amerikai fajok egy folyó partján éltek. Ez félig vízi életmódra utal.
A szárazföld és a víz közötti ilyen élőhelyen a mozgástípus rugalmassága evolúciós előny. Itt megtörténhetett a gyíktól a kígyóig tartó lépés.
Az új "Parviraptor estesi" faj rekonstrukciója, amely valószínűleg félig vízi életmódot folytatott és lábát evezőként használta. 167 millió évvel ezelőtt élt a mai Nagy-Britannia (C) www.sci-news.com webhelyén, Julius Csotonyi
Így nézett ki az újonnan felfedezett "Diablophis gilmorei" faj, amelyet 155 millió éves korában találtak Coloradóban. A pikkelyek színezése mindig a modern kígyókból származik. (C) www.sci-news.com, Csotonyi Julius
A kígyó törzsi történetét még mindig nem teljesen értik. A két lábú fosszilis kígyók eredményei arra utalnak, hogy gyíkoktól származnak. Eddig azonban még nem fedeztek fel ős kígyót ebből az átmenetből, vagyis négy lábbal.
Népszerű forgatókönyv az, hogy a kígyó teste a tengerben fejlődött. Más kutatók azon a véleményen vannak, hogy a kígyó teste egy szárazföldi életmód (föld alatt élő, barlangokat ásó) eredményeként alakult ki a szárazföldön. Erre utalnak a gerincen elhelyezkedő rövid idegi tüskék (gerinces folyamat), amelyeket más ősállatoktól is ismerünk.
2015-ben David Martill, a Portsmouthi Egyetem brit kutató egy múzeumban fedezte fel a négylábú kígyót. Igen, közvetlenül egy bajor múzeumban volt egy paleontológiai szenzáció, amelyet a brit véletlenül fedezett fel egy tanulmányút során. A múzeum becsületének megmentése érdekében el kell mondani, hogy a világszerte még ismeretlen kincseket a múzeumok levéltárában tárolják, mert egyszerűen nincs pénz a személyzet számára.
2015-ben a diákok kiállítást rendeztek és bemutatták többek között ezt a leletet. Amit Martill azonnal észrevett, az a szokatlan rock, amely a brazíliai Crato Forationból származik. Ez a képződés a kora kréta időszakra is kiterjed. E korai időszak kígyómaradványait még nem találták Dél-Amerikában. Tehát az idő és a hely kombinációja nagyon szokatlan volt. És akkor saját kijelentései szerint először meglátta a csaknem 15 cm magas lény hátsó lábait, és alaposabban megvizsgálva még az első lábakat is felfedezte. Egy brit Bajorországban teljesen a hold fölött volt.
A kiállítást „Ismeretlen kövület” felirattal látták el. David Martill azon a napon fedezte fel életében egyszeri felfedezését.
Az ismeretlen kiállítás: a körülbelül 15 cm hosszú négylábú kígyó
Ez a kígyó kiállítás a kígyó/gyík világ Archaeopteryxje. Az Archaeopteryx egy olyan őskori állat, amelynek mind a dinoszauruszok, mind a madarak jellemzői megtalálhatók, és így jelzi az átmenetet a dinoszauruszokról a madarakra. Ugyanígy az új kígyó nyomokat mutat arra vonatkozóan, hogy hogyan alakult ki a négylábú gyíkból.
Vissza a kövülethez: A négylábú kígyót, Tetrapodophis amplectus néven, évtizedekkel ezelőtt fedezték fel Brazíliában, és körülbelül 100 millió éves. Martill szerint ez a lelet bizonyíték arra, hogy a mai kígyók ősei a földről származnak.
A kígyó éppen olyan fürge volt, mint amilyet a mai kígyókból ismerünk. A fiziognómia hasonlóságot mutat a modern kígyókkal: rövid orr, hosszúkás test, rövid farok, rugalmas gerinc, agyarak és nagyon rugalmas állkapocs. Ez az anatómia azt sugallja, hogy a kígyó ássa a földet (fosszoriális életmód), ezért nem lehet tengeri eredetű. Ezenkívül hiányoznak tipikus vízadaptációik, például egy hosszúkás oldalsó farok (uszony). Ezért támasztja alá a négylábú kígyó a mai kígyók szárazföldi eredetének hipotézisét.
A lelet az őskígyók táplálkozási szokásairól is információt nyújt. A Tetrapodophis egy húsevő (húsevő) adaptációival rendelkezik: agyarak és rugalmas gerinc, amely lehetővé teszi a zsákmány megfojtását. A gerincesek maradványait, valószínűleg békákat is találtak a belükben. Ennek megfelelően a kígyók evolúciójuk elején viszonylag korán áttértek a rovarokról a húsevőkre. A kúszások még mindig rovarevők voltak.
Az is nyilvánvaló, hogy más leletek is alátámasztják, hogy a szárazföldi kígyó az elsődleges kontinensen, Gondwanán (ma Dél-Amerika, Afrika, Antarktisz, Ausztrália, Arábia, Madagaszkár, Új-Guinea és India) és onnan a kréta időszakban fejlődött ki Laurasiaig (a mai Európa). és Ázsia).
De egy kérdés marad: mi volt a kígyólábak funkciója? Nem tudod. Talán fára mászva, ragadozóhoz ragaszkodva vagy társához ragaszkodva használták. Csak egy biztos: a kígyó nem sétált lábával a dzsungelben - vagy a paradicsomon.