2017. szeptember 20. szerda
Friderika
Biotechnológia, molekuláris biológia és élettan az mRNS.hu-n

Az info@mrns.hu-ra küldhet linket vagy valamilyen anyagot, amit szeretne, ha hírként bemutatnánk.


Korábbi híreink  |   Keresés:

Kiválasztott hír:
Megosztás: Add az iWiW-hez Add a Facebook-hoz Add a Twitter-hez Add a Google Reader-hez Add a Startlaphoz
Fáról-fára, avagy a dinoszauruszoktól a madarakig - 2012-11-26 08:37:25 Hozzászólás írása Hozzászólások száma 1 hozzászólás 
Fáról-fára, avagy a dinoszauruszoktól a madarakig

Az emberiséget kíváncsisága és hatalomvágya egészen odáig juttatta, hogy ma azt tartjuk saját magunkról, hogy mi vagyunk a Földön a legsikeresebb faj. Ugyanakkor már évszázadok óta igyekszünk megfejteni a madarak titkát – azt, hogy miként is voltak képesek meghódítani az eget? Hogyan alakulhatott ki a természet egyik legjelentősebb találmánya, a repülés? Bár 1899-ben a Wright fivérek építettek egy olyan járművet, amely képessé tette az emberet a repülésre, a madarak azon mozgását, amely egyidejűleg emelő és tolóerőt is létre tud hozni ezidáig még nem sikerült a modern technológia segítségével sikeresen imitálni.

Azt tudjuk, hogy a mai madarak különleges szárnyformájuk révén navigálnak olyan sikeresen a levegőben – szárnyuk hosszú, aszimmetrikus evezőtollakból és rövidebb szárnyfedőtollakból épül fel. Képesek szétválasztani és mozgatni ezeket a tollakat, hogy szabályozzák a repülési magasságot, irányt váltsanak, vagy akár lebegjenek. A szárny szerkezete lehetővé teszi, hogy a levegő szabadon átáramoljon a tollak között, amikor felfelé irányuló szárnycsapást végez, míg a lefelé irányuló mozgásnál a tollak egy szoros membránt alkotnak, ami elzárja a levegő útját.

Korábban azt gondolták, hogy ez a szerkezet az elmúlt 130 millió évben többé-kevésbé állandó volt, ám egy új elemzés azt tárta fel, hogy a legkorábbi dinoszauruszszerű madarak primitív szárnyai csak passzív, a fák közötti siklásra voltak alkalmasak.
A sirályok és varjak közös ősei arra használták tehát szárnyaikat, hogy könnyítsék az egyik fáról a másikra való ugrást. Ez az új kutatás nemcsak arra derített fényt, hogy a madarak hogyan kezdtek el repülni, hanem arra is, hogy miként jöttek létre a természet egyik legcsodálatosabb és magasan specializált struktúrái, a tollak, illetve milyen úton érhették el mai formájukat.

A legelfogadottabb hipotézis szerint a dinoszauruszok úgy tanultak meg repülni, hogy mellső végtagjaikkal próbálták hajtani magukat futás közben, hogy gyorsabbak legyenek. Végül kialakult azon képességük, hogy felszálljanak, és így fejlődtek ki szárnyaik. Tehát ezen elmélet szerint a korai madárősök a földet használták „kifutópályának”, akárcsak a repülőgépek.

Egy amerikai paleontológus csoport szerint a dinoszauruszok egyáltalán nem másztak fel a fákra. Más, korábbi tetrapoda dinoszauruszok vizsgálata alapján azt találták, hogy a tollak eredetileg hőszigetelés céljából fejlődtek ki. Az elmélet alapján ezek a képletek több rétegbe rendeződve hatékonyan megtartották a hőt, majd később, az evolúció során megváltoztatták elhelyezkedésüket, és fontos szerepet kaptak az aerodinamikában, és a repülés mechanikája mind nyilvánvalóbbá vált. Aztán a természetes szelekció évmilliók alatt végül módosította a dinoszauruszok mellső végtagjait, így alakultak ki a repülésre alkalmas tollas szárnyak. Képesek voltak a  fesztávolság az alak változtatásukra – ez volt az a nagyon fontos újítás, ami lehetővé tette a levegő meghódítását.

A Bristol-, Yale- és Calgary Egyetemek tudósai kimutatták, hogy az ősmadarak sokkal primitívebb szárnyakkal rendelkeztek, mint a mai madarak, a tollak merev rétegei szárnyszelvényekként működtek.

Kutatásukat a Current Biology c. folyóirat novemberi számában közölték, amelyben 155 millió éves madár és dinoszaurusz fosszíliákat vizsgáltak. Eredményeik azt mutatják, hogy a mai madarak őseinek szárnya másképp nézett ki, mint azt korábban gondolták. A felfedezés egy olyan elméletet támogat, amelyet korábban alulértékelt volt, és amely szerint a madarak egyik fáról a másikra ugrálva tanultak meg repülni. Így a tollak kialakulásának korai célja az volt, hogy növelje az állatok végtagfelületét, hogy hosszabb távolságokon át legyenek képesek lebegni. Ezt a távolságot később tovább növelték a mellső végtagjaikkal végzett csapkodással, majd később megtanultak repülni.

A kutatók két jura kori fosszíliát vizsgáltak: az Archaeopteryx lithographica és Anchiornis huxleyi. Előbbit a Berlin-fosszília képviselte, amit egy német kőbányász talált az 1870-as évek közepén. Német neve, az Urvogel jelentése: „eredeti madár” vagy „első madár”.

Széles körben elfogadott nézőpont, miszerint ezt tekintjük a legkorábbi ismert madárnak, amely magában hordozza mind a dinoszauruszok, mind a madarak jellemzőit. Ezzel szemben az utóbbi („közeli madár”) egy kis tollas dinoszaurusz génusz képviselője, melyet 2009-ben fedeztek fel. Mindkét kövület abból a korszakból származik, amikor a dinoszauruszuk korai madár alakúvá váltak, és ezek a maiak, a Neornithes ősei.

A fosszíliák annyira jó állapotban konzerválódtak az évmilliók során, hogy a kutatók tisztán láthatták a tollak maradványait az állatokon, a kemény sziklában, így észrevehették egy eddig figyelmen kívül hagyott jellemzőt az Archaeopteryx szárnyán. Ez a faj is rendelkezett hosszú repülésre alkalmas tollakkal, azonban hiányoztak róla a jelenlegi madarakra jellemző rövidebb tollak. Ugyanakkor a hosszú tollak több rétegben helyezkedtek el, ami akár 90%-al is megnövelhette a repülésre használt tollak felületét, ellentétben a Neornithes képviselőivel, ahol ezek csak a szárny végén figyelhetőek meg egyetlen sorban. Így az Archaeopteryx tollai bár viszonylag gyengék voltak, a több rétegnek köszönhetően egy erős szárnyszelvényként működhetett.

A legtöbbek számára ez a különbség jelentéktelennek tűnik, de dr. Jakob Vinther, a Bristol Egyetem Biológiai és Földtudományi Iskolájától, valamint dr. Nicholas Longrich, a Yale Egyetemről tisztában vannak azzal, hogy egy ilyen szárny semmilyen körülmények között nem használható olyan repülésre mint, ami a mai madarakéra hasonlít, ugyanis a hosszú tollak megakadályozták az Archaeopteryx-et abban, hogy csapkodjon a szárnyaival, azonban nagyon is alkalmas lehetett arra, hogy a magasban lebegjen vele.

Vinther korábbi, Anchiornis-on végzett tanulmányaiból tudta, hogy a szárnya hasonlít az „első madáréhoz” a hosszú tollkontúrral, viszont annál sokkal primitívebb. Ez azért nagyon érdekes, mert a két állat a madarak származási törzsfájának két teljesen különböző pontján foglalnak helyet – az Archaeopteryx sokkal szorosabban kapcsolódik a Neornithes-hez, mint a „közeli madár”. Ez azt jelenti, hogy ez a szárnytípus volt a valószínűsíthető szabvány a madarak primitív őseinek körében.

Egy korábban Kínában talált lelet is alátámasztja azt az elméletet, miszerint a dinoszauruszok fáról fára ugrálva tanultak meg repülni. Ez a „négyszárnyú” madárszerű dinoszaurusz, az úgynevezett Microraptor, mind a karjain, mind pedig a lábain tollakkal rendelkezett, de Vinther szerint hátsó végtagjaikat nem használhatták csapkodásra, mivel ehhez nem rendelkeztek megfelelő izomzattal. Ez a tény tehát arra utal, hogy a tollait passzív repülésre szolgáltak, és ezek a formák azért növesztettek tollakat, hogy növeljék a testfelületüket.

Longrich elmondta, hogy a fosszíliák révén képessé váltak megfejteni azt, hogy miként alakultak ki a modern madarak szárnyai. Most már világos, hogy a korai madarak sokkal primitívebbek voltak és átmeneti formát képviseltek a dinoszauruszok és mai madarak között. Látható, hogy a szárny lassan vált egyre fejlettebbé, ugyanakkor az Archaeopteryx és az Anchiornis úgy tűnik, hogy egy korai próbálkozásnak számít a szárny evolúciójában. Ugyanakkor Vinther azt is hozzátette, hogy nehéz meggyőzni a szakembereket erről az álláspontról, de ez az új tanulmány segíthet felülvizsgálni a népszerű magyarázatát annak, hogy a dinoszauruszok miként fejlődtek madarakká.

Források:
Science Daily, Current Biology, Science Nordic, Kép

2012. november 26.

Dimény Orsolya

Kapcsolódó cikkünk: A madarak a dinoszauruszok egyedfejlődésének megváltozásával alakultak ki

Cikk ajánlása » email:
Hozzászólás írása
Hozzászólás
 

Értékelések száma: 3, Cikk értéke (1-10):


Értékelje ezt a cikket! 

Küldő: primavis2012-11-29 12:10:08 
Nem ártana ha a cikk írók megmagyaráznák, hogy miként lehet csupán a szárnyak mozgatása révén olyan izomzatot és vázszerkezetet létrehozni és tovább örökíteni, amivel az ősmadár a levegőbe tudta emelni a testét és képes volt fenn is tartani a szárnyai mozgatása révén! Arról már nem is beszélve, hogy miként változott úgy meg a Neornithesek mellkas (borda) szerkezete, hogy az eltérően a dinoszauruszokétól ismét az ősi Archosauriákéra hasonlítson? Arra sem ártana példát adni, hogy valamelyik siklórepülést végző állat képes-e aktivan, szárnycsapkodással repülni. Ugyanis ilyenről nem tud a tudomány! De látom, "a részletekre nem adunk" alapú népbutitás folyatódik, teljes gőzzel!
 

Hirdetés
Email cím:
Jelszó:

Regisztráció »
Elfelejtett jelszó »
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt: itt ellenőrizheti
Portálunk oldalai megfelelnek az egészségügyi információk megbízhatóságát és hitelességét garantáló HONcode előírásainak. Ezt:
itt ellenőrizheti
.
Oldal ajánlása (email):
Az ajánlót küldi (név):
Hirdetés