209

Прочь из яйца, теряя зубы

Прочь из яйца, теряя зубы Палеонтология, Наука, Птицы, Динозавры, Зубы, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Ихтиорнис.

У птиц нет зубов, их заменяет клюв. Есть две гипотезы, объясняющие, почему птицы простились с зубами. Возможно, таким образом они уменьшили вес тела, что создает преимущество при полете. Кроме того, благодаря удивительному разнообразию форм клюва птицы приспосабливаются к разным условиям существования: и рыбу ловят, и воду процеживают, и в узенькую дырочку суются. Однако эти предположения не объясняют существования беззубых, клювастых двуногих динозавров. Они не летали, поэтому необходимость уменьшения веса для них не была такой уж критичной, тем не менее клювы у динозавров в ходе эволюции возникали неоднократно и независимо. А появившиеся в мезозое птицы были как раз зубастыми, и полету это не мешало. Над морем парили огромные зубастые пелагорнитиды и мелкие, размером с голубя ихтиорнисы. А если рассуждать об особенностях формы клюва, то пасть млекопитающих также способна выполнять весьма специфические задачи, достаточно вспомнить утконоса или муравьеда.


Приспособление к полету и особенности питания лишь отчасти объясняют утрату зубов. Специалисты Боннского университета (Германия) под руководством профессора Мартина Сандера (Martin Sander) предположили, что современные птицы, равно как и некоторые группы динозавров, расстались с зубами, чтобы их потомство быстрее вылуплялось из яиц. Отправной точной для этой гипотезы послужили исследования американских и канадских палеонтологов под руководством Грегори Эриксона (Gregory M. Erickson), профессора Университета штата Флорида. Ученые предположили, что скорость развития эмбрионов птиц и рептилий зависит от наличия зубов.

Прочь из яйца, теряя зубы Палеонтология, Наука, Птицы, Динозавры, Зубы, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Реконструкция P. andrewsi («Википедия»)

Птицы — ближайшие родичи динозавров, относятся к кладе Sauria, в которую входят и двуногие ящеротазовые рептилии — тераподы. Раньше срок инкубации их яиц определяли, исходя из величины яйца, сопоставления размеров детенышей и взрослых особей, а также с учетом скорости метаболизма птичьих эмбрионов. Основываясь на этих данных, исследователи полагали, что инкубационный период яиц терапод составлял от 45 до 82 дней, что сопоставимо со сроками развития птичьих яиц (11–82 дня).


Зубы взрослых крокодилов и млекопитающих имеют некое подобие суточных колец — линии роста фон Эбнера, которые отражают суточный ритм минерализации зубов в процессе развития. Подсчитывая эти линии, специалисты определяют сроки образования зубов у млекопитающих и скорость замены зубов у крокодилов и динозавров. Однако в последнее время в распоряжении палеонтологов оказывается всё больше динозавровых эмбрионов на разных стадиях развития. Эриксон и его коллеги решили поискать линии фон Эбнера на зубах невылупившихся динозавров и нашли их. Они исследовали зубы эмбрионов двух групп: цератопсов и гадрозавров. Представитель первой группы, Protoceratops andrewsi, жил в Монголии, а Hypacrosaurus stebingeri — в Канаде. Если ориентироваться на сроки инкубации птичьих яиц такого же размера, то у первого вида детеныши должны были вылупляться через 40 дней, а у второго, более крупного, — через 82 дня. Подсчет линий фон Эбнера изменил представления ученых о скорости развития яиц динозавров. У P. andrewsi средняя ширина линии составляет 10,04 мкм, и 15,26 мкм — у H. stebingeri. Учитывая, что зубы начинают образовываться по прошествии 42% инкубационного периода, минимальный срок развития эмбриона у P. andrewsi должен был длиться примерно 83 дня, а у H. stebingeri — 171 день, существенно медленнее, чем у птиц, хотя примерно на 5–6% меньше, чем у современных рептилий. Эриксон предположил, что скорость развития эмбриона замедляется из-за скорости образования дентина. Такая медленная инкубация в сочетании с редким размножением ставила ящеротазовых динозавров в невыгодное положение.

Прочь из яйца, теряя зубы Палеонтология, Наука, Птицы, Динозавры, Зубы, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Гнездо H. stebingeri («Википедия»)

У рептилий большие кладки, они не имеют возможности заботиться о них несколько месяцев и закапывают в землю или песок. Там яйца легко могут погибнуть от хищников или превратностей погоды. Если сократить инкубацию и присматривать в это время за кладкой, шансы потомства на выживание существенно возрастают. Мартин Сандер и его аспирант предположили, что птицы расстались с зубами именно для того, чтобы ускорить развитие яиц.


Ученые исследовали остатки множества ящеротазовых диноавров и птиц мезозоя (гесперорниса, ихтиорниса), и оказалось, что динозавры в ходе эволюции неоднократно частично или полностью теряли зубы. Кроме того, беззубыми были некоторые птерозавры и птицы — Confuciusornis и Gobipteryx.


Исследователи считают, что беззубость птиц развивалась постепенно (см. рис. 1). У многих рептилий, древних и современных, выпавшие зубы заменяются новыми, и так всю жизнь. Сначала предки птиц утратили способность к замене зубов во взрослом возрасте, у некоторых видов, например динозавра Limusaurus, жившего в юрском периоде, или у птиц раннего мелового периода Sapeornis, новые зубы не вырастали. Затем зубы перестали формироваться даже у эмбрионов. Тем не менее современные птицы сохранили генетические механизмы закладки зубов. У цыплят, например, есть гены, регулирующие эмбриональное развитие зубов, и даже какие-то жалкие зачатки. Однако ключевые регуляторные факторы, необходимые для формирования зубов, в том числе ген костного морфогенетического белка Bmp4, не экспрессируются в цыплячьих эмбрионах в нужное время и в нужном месте.

Прочь из яйца, теряя зубы Палеонтология, Наука, Птицы, Динозавры, Зубы, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Рис. 1. Переход к беззубости совершался в четыре этапа и привел к существенному укорочению инкубационного периода (Yang T.-R. et al., 2018)

Согласно палеонтологическим данным, зуб эмбриона прирастал не более чем на 30 мкм в сутки. Таким образом, яйца всех динозавров, имеющих зубы, должны были развиваться медленно. Эти расчеты согласуются с имеющимися данными о гнездах динозавров: у большинства они напоминают гнезда современных рептилий, которые свои яйца закапывают и мало о них заботятся. Только тираннозавры, по-видимому, сооружали открытые гнезда и заботились о кладке, так что она могла развиваться быстрее, чем в зарытой яме.

Прочь из яйца, теряя зубы Палеонтология, Наука, Птицы, Динозавры, Зубы, Копипаста, Elementy ru, Длиннопост

Эмбрион птицетазового динозавра в яйце, поздний мел (изображение с сайта www.uni-bonn.de)

Итак, беззубость делает эмбриональное развитие более экономичным, коротким и безопасным. Поэтому некоторые динозавры, а затем и их потомки — птицы — от зубов отказались ради сокращения срока инкубации. Из этого правила есть исключение — черепахи. Зубов у них нет, а инкубационный период долог, 42–112 дней, что противоречит гипотезе ускорения развития как движущей силе возникновения беззубого клюва. Медленно развиваются и яйца большеногов — птиц, которые закапывают свои яйца в кучи листьев. Однако эти противоречия, по мнению исследователей, лишь свидетельствуют о наличии других факторов, влияющих на утрату зубов.


Гипотеза Мартина Сандера нуждается в доказательствах. Они могут быть палеонтологическими. Для этого нужно собрать больше данных о сроках развития ископаемых динозавров и птиц. Если у зубастых птиц он будет длинным, а у рептилий, теряющих зубы, — сокращенным, это послужит аргументом в пользу гипотезы. Однако такой метод не позволяет определить период инкубации у беззубых таксонов. Ученые надеются, что информацию о влиянии беззубости на время инкубации можно будет получить, подавляя работу специфических генов, ответственных за образование зубов.


1.  Yang T. -R., Sander P. M. The  origin  of  the  bird’s  beak: new  insights  from  dinosaur  incubation periods // Biol. Lett. 2018, 14: 20180090, DOI:10.1098/rsbl.2018.0090.

2. Erickson G. M.,  Zelenitsky D. K., Kay D. I., Norell M. A. Dinosaur  incubation  periods  directly  determined  from  growth-line counts  in embryonic  teeth  show  reptilian-grade  development // PNAS, 2017, 114, 540–545,  DOI:10.1073/pnas.1613716114.

3.  Chen  Y.  et  al., Conservation of early odontogenic  signaling pathways  in  Aves // PNAS, 2000, 97, 10 044–10 049,  DOI:10.1073/pnas.160245097.

Наталья Резник

http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/434195/Pr...

Найдены возможные дубликаты

Лига Палеонтологии

1.4K постов12.6K подписчика

Добавить пост

Правила сообщества

Бан-лист пополняется за:

– Провокации в дискуссиях, излишнюю агрессивность, троллинг, расизм.

– Ничем не подкрепленные нелепые гипотезы, предположения, фальсификации.

– Креационизм, MLP-фэндом – им не место в научном сообществе.

– Оскорбления любой разновидности, Будьте вежливы!

– Поднимание тем политики – для неё есть отдельный раздел.

– Рекламирование чего-либо.

– Многократные нарушения критериев постинга, и игнорирование пометок для исправления.

– Активное отрицание эволюции как факта:
Вы можете признавать Синтетическую Теорию Эволюции или научную парадигму в целом, можете не признавать их, но сама эволюция есть как факт, доказанный экспериментально: опыты Шапошникова и эксперимент с E.Coli,

E.Coli и антибиотик, Методы борщевика, Карта эволюции.
Теория же описывает процесс и механизмы эволюции, и является высшей формой организации научного знания:

Почему СТЭ все ещё теория?


Критерии одобрения постов:

– Посты соответствуют тематике сообщества ⇑

– Посты не должны содержать ненаучную ересь и фальсифицированные факты (Например люди-великаны)

– Тег Копипаста, если статья не ваша, так же желательна ссылка на источник.

– Тег Юмор, если пост несет исключительно юмористическую тему.

– Видеоматериалы обязаны сопровождаться кратким описанием.

– Название постов не должно вводить читателей в заблуждение.

Подробнее
Лучшие посты за сегодня
12563

«Высшая школа Останкино» отчислила несколько студентов ЗА ЛАЙКИ НА КОММЕНТАРИИ в инстаграме, критикующем учебное заведение

«Высшая школа Останкино» отчислила несколько студентов ЗА ЛАЙКИ НА КОММЕНТАРИИ в инстаграме, критикующем учебное заведение Останкино, Лайк, Видео, Длиннопост, Негатив, Отчисление
«Высшая школа Останкино» отчислила несколько студентов ЗА ЛАЙКИ НА КОММЕНТАРИИ в инстаграме, критикующем учебное заведение Останкино, Лайк, Видео, Длиннопост, Негатив, Отчисление
«Высшая школа Останкино» отчислила несколько студентов ЗА ЛАЙКИ НА КОММЕНТАРИИ в инстаграме, критикующем учебное заведение Останкино, Лайк, Видео, Длиннопост, Негатив, Отчисление
«Высшая школа Останкино» отчислила несколько студентов ЗА ЛАЙКИ НА КОММЕНТАРИИ в инстаграме, критикующем учебное заведение Останкино, Лайк, Видео, Длиннопост, Негатив, Отчисление
«Высшая школа Останкино» отчислила несколько студентов ЗА ЛАЙКИ НА КОММЕНТАРИИ в инстаграме, критикующем учебное заведение Останкино, Лайк, Видео, Длиннопост, Негатив, Отчисление
«Высшая школа Останкино» отчислила несколько студентов ЗА ЛАЙКИ НА КОММЕНТАРИИ в инстаграме, критикующем учебное заведение Останкино, Лайк, Видео, Длиннопост, Негатив, Отчисление
«Высшая школа Останкино» отчислила несколько студентов ЗА ЛАЙКИ НА КОММЕНТАРИИ в инстаграме, критикующем учебное заведение Останкино, Лайк, Видео, Длиннопост, Негатив, Отчисление
Показать полностью 7 3
7986

Вот оно, будущее

Вот оно, будущее
6668

Нетолерантная реклама дзюдо

4835

Хорошие новости из Новой Зеландии

Хорошие новости из Новой Зеландии Новая Зеландия, Дети, Игрушки, Позитив, Хорошие новости, Милота
4566

Доказательства есть! Хотя погодите...

Доказательства есть! Хотя погодите... Скриншот, Комментарии, ВКонтакте, Коронавирус, Доказательство, Антипрививочники, Юмор, Женская логика
Показать полностью 1
4263

Правильно делает

Правильно делает Дэйв Шапелл, ЛГБТ, Юмор, США, Картинка с текстом, Знаменитости, Две женщины орут на кота
Показать полностью 1
4246

Свершилось

4051

Настоящий интроверт

Настоящий интроверт США, Новости, Интроверт, Горы, Спасатели
Показать полностью 1
3870

Рост цен волнует россиян в два раза больше, чем эпидемия коронавируса

Рост цен волнует россиян в два раза больше, чем эпидемия коронавируса Цены, Бедность, Коррупция, Безработица, Коронавирус, Пандемия, Опрос, Левада, Россия, Политика, Рост цен
3678

Сюрприз не удался

3597

Когда жена захотела в ресторан, но ты экономный) асмр

3561

И я тоже смогла2

И я тоже смогла2 Похудение, Стройность, Смогла, Длиннопост, Позитив
И я тоже смогла2 Похудение, Стройность, Смогла, Длиннопост, Позитив
И я тоже смогла2 Похудение, Стройность, Смогла, Длиннопост, Позитив
И я тоже смогла2 Похудение, Стройность, Смогла, Длиннопост, Позитив
Показать полностью 4
3195

Гонщики F1 в 1976 и 2021 годах

Гонщики F1 в 1976 и 2021 годах
3183

Коротко о ценах на автомобили...

Коротко о ценах на автомобили...
3164

Все как у людей

Все как у людей Полевка, Отношения, Картинка с текстом, Животные, Грызуны
Показать полностью 1
3138

Ему и так нелегко придётся, подумала собака

Ему и так нелегко придётся, подумала собака Истории из жизни, Время офигительных историй, Собака, Юмор, Комментарии на Пикабу, Скриншот
Показать полностью 1
3129

Путь к желудку мужчины лежит через его рот

Показать полностью
3099

Чем ты занимаешься? Снимаю видосики в тикток о губной помаде

Чем ты занимаешься? Снимаю видосики в тикток о губной помаде Бизнес, Китай, Блогеры, Зависть, Продажа
Показать полностью 1
3087

Не о причинах вымирания

2914

Почему бы и нет?

Почему бы и нет?
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: