Hvorfor har en mand brug for en hale: atavismer og rudiment

Vi taler om atavismer og rudimenter - disse koncepter eksisterer ofte sammen med hinanden, forårsager undertiden forvirring og har en anden karakter. Det enkleste og sandsynligvis det mest berømte eksempel, hvor begge begreber er tilstødende, henviser til så at sige den nederste del af den menneskelige krop. Halebenet, enden af ​​rygsøjlen, hvor flere rygsøjler smeltes sammen, anerkendes som rudimentær. Dette er rudimentet af halen. Mange hvirveldyr har, som du ved, en hale, men vi, Homo sapiens, ser ud til at have nogen brug for den. Imidlertid har naturen af ​​en eller anden grund bevaret mennesker resten af ​​dette engang funktionelle organ. Babyer med en ægte hale er ekstremt sjældne, men stadig fødte. Nogle gange er det bare en afsats fyldt med fedtvæv, nogle gange indeholder halen transformerede ryghvirvler, og dens ejer er endda i stand til at flytte sit uventede erhvervelse. I dette tilfælde kan vi tale om atavisme, manifestationen i fænotypen af ​​et organ, der var i fjerne forfædre, men som var fraværende i de umiddelbare.

Så rudiment er normen, atavisme er afvigelse. Levende væsener med atavistiske afvigelser ser undertiden skræmmende ud, og på grund af dette, og også på grund af fænomenets sjældenhed, skaber de stor interesse fra offentligheden. Men evolutionister er endnu mere interesseret i atavismer, og netop fordi disse ”deformiteter” giver interessante ledetråde om livets historie på Jorden.

Øjene på muldvarp, der lever under jorden, såvel som dem fra Proteas - amfibier, der lever i vand i mørke huler, er rudiment. Der er ingen fordele ved dem, som ikke kan siges om en struds vinger. De spiller rollen som aerodynamiske ror, når de løber, bruges til forsvar. Hunner beskytter kyllingerens vinger mod de brændende solstråler.

Hemmeligheden skjult i ægget

Ingen af ​​de moderne fugle har tænder. Mere præcist på denne måde: der er f.eks. Fugle, nogle gæsarter, der har et antal små skarpe udvækst i næbene. Men som biologer siger, disse "tænder" er ikke homologe med rigtige tænder, men er udvækst, der hjælper med at holde en glat fisk i næbben. På samme tid skal forfædrene til fugle have haft tænder, fordi de er efterkommere af theropoder, rovdinosaurier. Rester af fossile fugle, i hvilke tænder var til stede, kendes også. Det er ikke nøjagtigt klart af hvilke grunde (måske på grund af en ændring i fødevaretypen eller for at gøre kroppen lettere at flyve), frataget den naturlige selektion fuglene af deres tænder, og det kunne antages, at genomet af moderne fjerede gener, der var ansvarligt for tanddannelse, ikke længere til overs. Men det var ikke sandt. Og længe inden menneskeheden lærte noget om gener, i begyndelsen af ​​det 19. århundrede, udtrykte den franske zoolog Etienne Geoffroy Saint-Hilaire en hulning om, at moderne fugle kan vokse som tænder. Han observerede nogle udvækster på næbben af ​​papegøjeembryoer. Denne opdagelse vækkede tvivl og sans og blev til sidst glemt.

Og for næsten ti år siden, i 2006, bemærkede den amerikanske biolog Matthew Harris fra University of Wisconsin udvækst, der lignede tænder i slutningen af ​​næbben af ​​et kyllingembryo. Embryoet var modtageligt for den dødbringende genetiske mutation Talpid 2 og havde ikke en chance for at overleve, før de klekkes ud fra ægget. I løbet af denne korte levetid i næb af en mislykket kylling har der imidlertid udviklet sig to typer væv, der danner tænderne. Generene til moderne fugle koder ikke bygningsmateriale til sådant væv - denne evne blev tabt af forfædrene til fugle for ti millioner millioner år siden. Tandembryoerne i kyllingembryoet lignede ikke stumpe ende pattedyrs molarer - de havde en spids konisk form, ligesom krokodiller, som ligesom dinosaurier og fugle er inkluderet i gruppen af ​​archosaurs. Forresten, de forsøgte at dyrke jeksler i kyllinger og med succes, når generne, der var ansvarlige for udviklingen af ​​tænder hos mus, blev introduceret i kyllingegenomet ved genteknologi. Men embryonets tænder, som Harris undersøgte, dukkede op uden nogen indblanding udefra. "Dental" væv opstod på grund af rent kyllingegener. Dette betyder, at disse gener, der ikke optrådte i fænotypen, døsede et sted dybt inde i genomet, og kun den dødelige mutation vækkede dem. Harris gennemførte et eksperiment med allerede rukket kyllinger for at bekræfte hans antagelse. Han inficerede dem med en virus, der kunstigt blev skabt ved genteknologi - virussen imiterede de molekylære signaler, der stammede fra mutpati 2. Talet gav resultater: tænder optrådte på kyllingernes næb i kort tid, som derefter forsvandt uden spor i næbvævet. Harris arbejde kan betragtes som bevis på det faktum, at atavistiske træk er en konsekvens af forstyrrelser i udviklingen af ​​det embryo, der vekker gener, der længe er blevet tavet, og vigtigst af alt, at generne for længe tabte træk kan fortsætte med at være i genomet næsten 100 millioner år efter, at evolutionen har ødelagt disse træk. Hvorfor dette sker vides ikke nøjagtigt. Ifølge en hypotese er ”tavse” gener muligvis ikke helt tavse. Gener har egenskaben af ​​pleiotropicitet - dette er muligheden for samtidig indflydelse ikke på en, men på flere fænotype træk. I dette tilfælde kan en af ​​funktionerne blokeres af et andet gen, mens de andre forbliver fuldstændigt "fungerer".

Elixir af udødelighed fundet i en to tusind år gammel grav

Boas og pythons har de såkaldte anale sporer - enkle kløer, der er bagbenets rudiment. Der er kendte tilfælde af forekomst af atavistiske lemmer i slanger.

Mærkelig overlevelsesevne

Det var muligt at lære om tandede kyllinger og gøre en opdagelse næsten ved et uheld - alt sammen, som mutationen dræbte embryoet, som allerede nævnt, allerede før det blev født. Men det er indlysende, at mutationer eller andre ændringer, der får antikke gener til at komme til liv, muligvis ikke er så fatale. Ellers, hvordan kan man forklare de langt mere kendte tilfælde af atavismer, der findes i helt levedygtige væsener? Sådanne atavismer, som observeres hos mennesker, såsom multi-fingering (polydactyly) på arme og ben, poly-moscovite, som også forekommer i højere primater, er ret kompatible med livet. Polydactyly er karakteristisk for heste, der med normal udvikling går på en finger, hvis søm er forvandlet til en hov. Men for de gamle forfædre til hesten var multi-fingering normen.

Der er nogle tilfælde, hvor atavisme har ført til en alvorlig evolutionær vending i organismenes liv. Mider af familien Crotonidae vendte atavistisk tilbage til seksuel reproduktion, mens deres forfædre forplantede ved parthenogenese. Noget lignende skete i den behårede høge (Hieracium pilosella), en urteagtig plante i asterfamilien. Langt fra alle, som i zoologi kaldes tetrapoda, er tetrapods faktisk. For eksempel kommer slanger og hvaler fra landfædre og er også inkluderet i superklassen tetrapoda. Slanger mistede deres lemmer fuldstændigt, i hvaler blev forbenene finner, og bagbenene forsvandt næsten. Men forekomsten af ​​atavistiske lemmer bemærkes i både slanger og hvaler. Der er tilfælde, hvor der blev fundet et par bagerste finner i delfiner, og de firbenede syntes at være genoprettet.

De rudimentære bækkenben af ​​nogle hvaler har længe mistet deres oprindelige funktion, men deres nytteløshed stilles i tvivl. Dette rudiment minder ikke kun om, at hvaler stammede fra tetrapods, men spiller også en vigtig rolle i avlsprocessen.

Mere knogler - flere afkom

Noget andet minder os dog om de firbenede hvaler, og her vender vi os til rudimentets område. Faktum er, at i nogle arter af hvaler er rudimenterne af bækkenbenene bevaret. Disse knogler er ikke længere forbundet med rygsøjlen og derfor med skelettet som helhed. Men hvad fik naturen til at bevare oplysninger om dem i genkoden og overføre dem ved arv? Dette er det største mysterium for hele fænomenet kaldet rudimentation. I henhold til moderne videnskabelige begreber kan rudimenter ikke altid tales om som overflødige eller ubrukelige organer og strukturer. Mest sandsynligt er en af ​​grundene til deres bevaring netop det faktum, at evolutionen har fundet rudimenter til en ny, tidligere ukarakteristisk anvendelse. I 2014 offentliggjorde amerikanske forskere fra University of South Carolina et interessant værk i magasinet Evolution. Forskere undersøgte størrelsen på hvalens bækkenben og kom til den konklusion, at disse størrelser er korrelerede med størrelsen på peniserne, og musklerne i penis er fastgjort lige til de rudimentære bækkenben. Størrelsen på hvalpenisen var således afhængig af størrelsen på knoglen, og en stor penis bestemte succes i reproduktionen.

Det samme med den menneskelige haleben, som blev nævnt i begyndelsen af ​​artiklen. På trods af sin rudimentære oprindelse har denne del af rygsøjlen mange funktioner. Især er musklerne, der er involveret i styring af kønsorganet, såvel som en del af bundterne af gluteus maximus-musklerne knyttet til den.

Appendiks, den vermiforme appendiks af blindtarmen, forårsager undertiden en masse problemer for en person, bliver betændt og kræver kirurgisk indgreb. I planteetere har den en betydelig størrelse og blev "designet" for at tjene som en slags bioreaktor til fermentering af cellulose, som er et konstruktivt materiale af planteceller, men som er dårligt fordøjet. Tillægget har ingen sådan funktion i den menneskelige krop, men der er en anden. Tarmprocessen er en slags gartneri til Escherichia coli, hvor den oprindelige flora af blindtarmen bevares intakt og formerer sig. Fjernelse af tillægget medfører en forringelse af mikroflora-tilstanden, til hvilken gendannelse det er nødvendigt at bruge lægemidler. Dette organ spiller også en rolle i kroppens immunsystem.

Det er meget sværere at se fordelene ved rudimenter som øremuskler eller visdomstænder. Eller øjne på føflekker - disse synsorganer er rudimentære og ser ikke noget, men kan blive ”gateway” til infektion. Ikke desto mindre er det åbenlyst ikke værd at skynde sig at erklære noget i naturen overflødigt.

Artiklen "Husk forfædrene!" Blev offentliggjort i tidsskriftet Popular Mechanics (nr. 10, oktober 2015). Kan du lide artiklen?

Den mest interessante nyhed fra videnskabens verden: friske opdagelser, fotos og utrolige fakta i din mail. OK Jeg accepterer reglerne på siden Tak. Vi har sendt en bekræftelses-e-mail til din e-mail.

Anbefalet

Hvorfor blåhvaler er blevet de største dyr på jorden: en ny teori
2019
Identificerede de mest hajfarlige steder på planeten
2019
Et killer sort hul lurer i Mælkevejen
2019