Antiche lucertole che vagavano per la Terra centinaia di milioni di anni fa potrebbero essere ricoperte di peli. Almeno i geni per le proteine "capelli" nel DNA delle lucertole e degli uccelli moderni sono presenti - e quasi nella stessa forma dei mammiferi. Perché hanno bisogno di loro e da dove vengono, rimane un mistero
Anche nelle sceneggiature più fantastiche dei film sui dinosauri, gli autori non hanno "sperimentato" molto con i veli dei loro reparti. Dimensioni, colore di scaglie, spine e creste: tutto ciò che era sufficiente per l'immaginazione, adattato alla plausibilità storica.
La natura, come al solito, si è rivelata più originale: Leopold Eckhart ei suoi colleghi delle università di Vienna, Bologna e Padova hanno dimostrato che il genoma delle lucertole contiene geni che codificano le proteine strutturali dei capelli.
Come si è scoperto, la lucertola Anolis carolinenis, popolare tra gli amanti degli animali, che è diventato il primo rettile con una sequenza di DNA decifrata diversi anni fa, ha sei geni che codificano le cheratine "pelose" dei mammiferi. Quasi certamente li hanno negli uccelli, i cui antenati si separarono dai rettili più tardi degli antenati degli animali.
Therapsids (Therapsida), precedentemente noto come "rettili bestiali" - un distacco della classe dei sinapsidi. Sono apparsi nel primo periodo Permiano.
Tradizionalmente, i terapsidi erano classificati come rettili, ma possedevano una serie di caratteristiche caratteristiche dei mammiferi, principalmente legate alla struttura dei denti. Oltre alla struttura dei denti, il ramo terapsidico (o meglio, l'intero sinapside) dei tetrapodi era probabilmente inizialmente diverso nella struttura della pelle. Scale dure non si sono mai sviluppate in questo gruppo. È noto che i terapsidi primitivi avevano una pelle liscia e priva di squame. Forse la pelle portava numerose ghiandole. La questione del tempo dell'aspetto del mantello non è stata ancora risolta definitivamente. Le vibrisse ("baffi") potrebbero apparire abbastanza presto (non è escluso che anche i dicynodonti le abbiano).
La maggior parte dei terapsidi si estinse durante la catastrofe del Permiano, alcuni rappresentanti sopravvissero fino al periodo Triassico, dopodiché si estinsero. L'eccezione erano i cinodonti, che facevano parte del gruppo del parodonto: i mammiferi discendevano da loro. I Cynodonti sopravvissero al Cretaceo inferiore. È anche possibile che i dicinodonti siano sopravvissuti fino all'inizio del Cretaceo in Australia.
Non c'è nulla di sorprendente nel fatto che i rettili abbiano cheratine. Sono loro che formano formazioni dense, come artigli e alcune placche esterne. Tuttavia, gli scienziati hanno trovato proteine quasi "umane" in anolis. Perché hanno bisogno di loro è ancora un mistero.
Curioso, a prima vista, la scoperta sembrerà più significativa se si considera che il tegumento del corpo è la caratteristica più specifica di ogni classe di vertebrati. Basti ricordare le squame placoidi nei pesci cartilaginei e ossute nei pesci ossei, la pelle nuda "respirante" degli anfibi e le squame robuste che compongono l'armatura dei rettili. E le classi più strettamente adattate del tipo di vertebrato - uccelli e mammiferi - acquisivano, rispettivamente, piume e lana.
Inoltre, anche il tegumento è una caratteristica distintiva. A differenza di molti altri adattamenti, da un lato limitano l'habitat e dall'altro consentono di raggiungere il massimo progresso evolutivo nelle condizioni climatiche e geografiche date.
Tuttavia, quando gli animali hanno imparato a far crescere i capelli è ancora un mistero. E sebbene il lavoro di Eckhart non abbia potere sufficiente per valutare questo punto da prove genetiche, sulla base della pubblicazione negli Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze, i peli potrebbero essere spuntati un po 'prima della selezione degli animali in una classe separata.
Per molto tempo, gli animali non si sono fidati del latte per prendersi cura della loro prole. Come hanno dimostrato gli scienziati svizzeri, per 200 milioni di anni hanno mantenuto un ripiego: l'accumulo di tuorlo nell'uovo, e solo 30-70 milioni di anni fa i nostri antenati hanno finalmente perso questa opportunità.
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L'omelette è una colazione molto nutriente, ma la maggior parte delle persone preferisce ancora il latte o le uova. La stessa scelta è stata fatta dalla natura, che ha privato i mammiferi dell'opportunità di nutrire i loro bambini con i tuorli circa 30-70 milioni di anni fa. Scienziati svizzeri sono stati in grado di tracciare passo dopo passo come gli animali si sono mossi per nutrire i loro cuccioli esclusivamente con il latte, una strategia utilizzata fino ad oggi dai rappresentanti della fauna di maggior successo.
Allo stadio embrionale, un organismo in via di sviluppo ha bisogno di molti nutrienti ed energia, perché nel giro di pochi giorni una cellula cresce decine e centinaia di volte. Nel corso dei lunghi milioni di anni di evoluzione, la natura ha provato varie opzioni per soddisfare questa esigenza.
Gli organismi più antichi si limitavano a lasciare ai cuccioli un apporto di sostanze nutritive una volta per tutte, accumulando abbastanza "cibo" nell'uovo per formare un organismo a tutti gli effetti. Se un uovo ha un guscio duro, di solito lo chiamiamo uovo e l'apporto di sostanze nutritive in esso è un tuorlo d'uovo.
Questa ipotesi è supportata da recenti risultati riguardanti altri tratti precedentemente considerati unici per i mammiferi. In primo luogo, è l'eterodonzia - "denti diversi" che sono apparsi nei rettili, che ti permettono di espandere in modo significativo la tua dieta o seguire il percorso della specializzazione, così come gli ungulati erbivori oi predatori canini. In secondo luogo, la capacità di utilizzare il tuorlo, che è stato conservato negli animali 200 milioni di anni dopo la comparsa della placenta e la capacità unica di nutrire i cuccioli con il latte.
I risultati recenti sembrano riaffermare un'altra vecchia ipotesi.
Il cranio di uno dei primi dinosauri che si rifiutò di uccidere per amore dell'erba è stato trovato in Africa. L'animale conservava le sue zanne di preda, ma il suo cibo principale erano le piante. La giovinezza del dinosauro dimostra che non aveva bisogno di zanne per cacciare, ma per diluire di tanto in tanto una dieta noiosa con qualcosa di carnoso.
La vita è spesso ingiusta per i più piccoli, anche se questi piccoli sono dinosauri. Durante la vita hanno dovuto nascondersi e scappare costantemente, e dopo la morte hanno ricevuto molta meno attenzione rispetto, ad esempio, a tirannosauri aggressivi e ittiosauri o bizzarri ornitorinchi. Forse l'approccio dei paleontologi istruiti non è molto diverso dal comportamento dei bambini, che prima guardano scheletri e modelli giganti in un museo e solo dopo si chinano su singole piccole ossa e fossili.
Ad esempio, il minuscolo teschio descritto nell'ultimo numero del Journal of Vertebrate Paleontology è stato recuperato dal suolo africano negli anni '60 del secolo scorso e da allora ha raccolto polvere nei magazzini del Museo di Città del Capo.
Probabilmente sarebbe ancora sugli scaffali se non fosse per Laura Porro dell'Università di Chicago, che ha visitato il museo come parte del suo progetto di studio degli eterodontosauri. Questo gruppo di rettili è uno dei più misteriosi tra gli abitanti conosciuti del Triassico e del Giurassico. Fino ad ora, i paleontologi di tutto il mondo hanno solo due crani di adulti, che differiscono dagli altri dinosauri in vari, come suggerisce il nome, i denti - una caratteristica caratteristica dei mammiferi e non degli anfibi, dei rettili e ancor più degli uccelli.
Il "cranio ritrovato", con una lunghezza totale di soli 45 millimetri, sembra appartenere a un giovanissimo membro di questo gruppo. Secondo i calcoli dei paleontologi, l'esemplare pesava solo 200 grammi, ma il dinosauro poteva facilmente nutrirsi da solo.
È stata la questione della nutrizione a rendere importante questa scoperta.
Gli eterodontosauri adulti avevano zanne, come quelle dei carnivori, e denti posteriori piatti, come quelli degli erbivori. Gli scienziati non hanno dubbi che la rigogliosa vegetazione dell'epoca fosse la base della dieta, ma perché allora le zanne? Una delle ipotesi è una dimostrazione di forza e armi nella lotta contro i predatori e con i loro parenti maschi. Ma in questo caso, durante la maturazione apparirebbero denti lunghi e affilati e i giovani non dovrebbero averli.
Ora gli scienziati sono fiduciosi che le zanne degli eterodontosauri siano la prova del loro stato di transizione tra rettili carnivori ed erbivori. Gli antenati di tutti i dinosauri e il resto dei rettili erano predatori attivi, ma l'origine degli erbivori era ancora un mistero. Inoltre, il tempo di comparsa degli eterodontosauri è il Triassico (sebbene la "giovinezza" si riferisca al primo periodo Giurassico, i precedenti risalgono alla fine del Triassico), in modo che gli eterodontosauri, ei loro discendenti, abbiano avuto abbastanza tempo per stabilirsi in tutta la Pangea prima della sua scissione.
C'è anche una seconda caratteristica che avvicina questi rettili ai mammiferi.
Come è risultato chiaro dai raggi X, il bambino non aveva i rudimenti del secondo, terzo e così via denti, caratteristici della stragrande maggioranza dei rettili anche moderni, per non parlare dei predatori di quel tempo. Dopotutto, perdere un dente o due per la stragrande maggioranza dei predatori equivale alla morte. A proposito, la mancanza di igiene orale è considerata una delle ragioni della breve vita anche dei nostri immediati antenati - Cro-Magnons.
A giudicare dai loro denti, gli eterodontosauri di volta in volta diluivano la loro dieta prevalentemente vegetale con carne animale: le zanne potevano essere utilizzate per proteggersi dai nemici e per cacciare piccoli animali, ad esempio insetti. // Museo di Storia Naturale
Quindi i denti dell'eterodontosauro crescevano molto lentamente, se non del tutto, e inoltre c'erano stretti contatti tra loro, ancora una volta caratteristici dei mammiferi.
Certo, è possibile finalmente giudicare le preferenze di gusto solo osservando l'animale o sezionando i suoi intestini, ma anche l'analisi dei denti e delle mascelle è un criterio abbastanza affidabile. Certo, è difficile immaginare come due o tre chilogrammi adulti abbiano inseguito la foresta per dessert: grandi insetti e piccoli mammiferi, anche se questo aggiunge colore al quadro già vivido del periodo Giurassico.
Lei suggerisce che il motore del cambiamento evolutivo nell'aspetto degli animali fosse la selezione di geni adatti dalle sequenze di DNA ancora disponibili nei rettili. Allo stesso tempo, il numero di geni di nuova formazione è minimo e sono principalmente associati allo sviluppo dell'immunità.
Il fatto che allo stesso tempo i mammiferi abbiano imparato a usare le capacità inerenti al genoma del rettile in modo molto più efficiente, Eckhart e i suoi colleghi lo hanno chiaramente dimostrato.
