Hadovky; Blog o hadoch
Blog o hadoch
Pohyb je dôležitým faktorom prežitia druhu. Na prirodzený výber má veľký vplyv najmä rýchlosť. Výkon lokomócie (napr. Rýchlosť a vytrvalosť) závisí od tvaru tela a zdatnosti zvieraťa. Mnoho živočíšnych druhov má schopnosť pohybovať sa na rôznych biotopoch. Napríklad hady môžu prispôsobiť svoj spôsob lokomócie svojmu prostrediu. Existuje niekoľko štúdií o spôsoboch pohybu hadov, ale žiadna doteraz neskúmala vzťah medzi horolezeckou výkonnosťou a teplotou okolia.
Biológ Gary Gerald z Katedry zoológie na Miami University odpovedal presne na túto otázku pomocou Marka Mackeyho (Oxford) a Dennisa Claussena (Ohio). V roku 2008 publikovali svoje výsledky v časopise Journal of Experimental Zoology s názvom: „Effects of Temperature and Perch Diameter on Arboreal Locomotion in the Snake Elaphe guttata.“
Najčastejšie sa had pohybuje v horizontálnych vlnách, napríklad pri plazení alebo plávaní po dne. Ďalším typom lokomócie je „akordeón“. Používajú hady pri lezení po zvislých plochách alebo pri schúlení do tesných výklenkov. Toto dotvarovanie vyžaduje väčšiu silu a je podstatne pomalšie ako iné varianty dotvarovania. Viac informácií o pohybe hadov nájdete tu.
V predchádzajúcich štúdiách o pohybe hadov sa nezohľadňovala skutočnosť, že druh sa môže pohybovať na rôznych biotopoch. Hady, ktoré žijú na stromoch, prispôsobili svoje telá svojmu okoliu. Takéto druhy hadov majú tendenciu mať tenšie a dlhšie telo, pretože im to umožňuje položiť telo do niekoľkých slučiek cez vetvu, a tak je možné váhu lepšie rozložiť okolo vetvy. Udržiavanie rovnováhy má prednosť pred rýchlosťou pohybu. Toto s najväčšou pravdepodobnosťou podporujú abiotické faktory prostredia, t. J. Tie, ktoré nemajú účasť živých bytostí na prírodnom procese. V našom prípade ide o mikroklímu (podnebie v bezprostrednej blízkosti) a fyzikálne vlastnosti vetvy. Súvislosť medzi abiotickými faktormi a typom pohybu bolo možné dokumentovať v roku 1989 v prípade jašteríc na prstoch lemu.
Vedci vyrobili umelé vetvy s rôznymi priemermi: 3, 6 a 10 centimetrov s celkovou dĺžkou 2 metre, ktoré vyčnievali 1,6 metra nad zem. Po oboch stranách vetvy stáli dvaja pomocníci, ktorí mali chytiť padajúce hady. Mäkký vankúš bol položený pod konár ako dvojité zabezpečenie. Pomocníci odviedli dobrú prácu a na vankúše spadlo iba pár kukuričných hadov. Vedci zaznamenali rýchlosť, držanie tela a rovnováhu zvierat na vodorovnej vetve pri 10, 20 a 30 stupňoch. Hady boli samozrejme vystavené klimatickým experimentálnym podmienkam dve hodiny, kým sa museli plaziť po konári. Pri 10 stupňoch sa hady odmietali plaziť po konári. V tejto chvíli možno iba špekulovať o dôvodoch. Vedci tu museli hady povzbudzovať výskumníkom, ktorý šteklil kukuričného hada na spodnej strane chvosta, až kým nakoniec demotivovaný nepreliezol po konári. Kukuričné hady vo všeobecnosti neboli také spolupracujúce, ako by si človek prial. Napokon, boli to aj zvieratá subadult - teda tínedžeri.
Takto vyzerá motivovaná testovaná osoba: užovka kukuričná v laboratórnych podmienkach veselo stúpa po tyči. c) Gary Gerald
Keď bola vysoká teplota, hady sa pohybovali oveľa rýchlejšie a s väčšou pravdepodobnosťou sa roztiahli na konári. Keď bola teplota nízka, plazy boli pomalšie a ich telá boli oveľa viac skrútené, takže sa ich telá otáčali okolo konárov, aby zviera získalo väčšiu stabilitu.
a) Vďaka stočenému postoju dosahuje kukuričný had lepšie vyváženie pri pohybe. b) Podlhovastý postoj poskytuje naopak menšiu stabilitu, ale zaručuje rýchlejší pokrok.
Šanca, že hady spadnú z konárov, bola pri najnižšej teplote desaťkrát vyššia ako pri 30 stupňoch. Padanie a krútenie tela naznačuje, že okolitá teplota zhoršuje pohyblivosť a rovnováhu hada. Prekvapujúce bolo zistenie, že hady pri 10 stupňoch padali výrazne častejšie z hrubých ako z tenkých konárov. Dôvodom je to, že kukuričný had sa môže navíjať okolo tenkých konárov a držať ich tak lepšie, ako je to v prípade hrubých konárov. Veľká pohyblivosť na tenkých konároch dáva hadovi kukuričnému evolučnú výhodu oproti iným druhom stromov.
Skutočnosť, že hady padajú zo stromov častejšie pri nižších teplotách ako pri teplých, by mohla vysvetliť, prečo mimo trópov existuje len veľmi málo druhov stromových hadov.
literatúry: Gerald, Gary (2008): Vplyvy teploty a priemeru ostrieža na stromový pohyb u hada Elaphe guttata. Časopis experimentálnej zoológie. 309A: 147-156.
Medzi plazmi neskoro kvitnú hady. Ich evolučná história doteraz vyzerala, akoby sa pred 100 miliónmi plazili do diery v zemi ako jašterice a plazili sa opäť ako hady. Počas tejto doby bola vo fosílnom zázname obrovská medzera. Na veľkú radosť kreacionistov, ktorí to vidia ako potvrdenie, že had prišiel o nohy ako trest za zvedenie Evy a že Biblia je preto presnou prírodnou históriou Zeme.
Vedci však už nejaký čas tušili, že vývoj hada sa vracia späť za viac ako 100 miliónov rokov. Predpokladalo sa, že počiatky boli zhruba pred 140 miliónmi rokov. Dôkazy však chýbali. Vďaka novým objavom teraz vieme viac. Medzinárodný tím výskumníkov pod vedením Michaela Caldwella z University of Alberta v Kanade analyzoval predchádzajúce fosílne nálezy hadov z Anglicka, Portugalska a USA a porovnal ich s charakteristikami moderných hadov a jašteríc.
Predchádzajúce poznatky o vývoji hadov sú založené na jednotlivých izolovaných nálezoch:
- Vír nájdený v Afrike starý asi 100 miliónov rokov
- Stavce a čeľusť nájdené v Severnej Amerike, staré asi 98 - 64 miliónov rokov
- Takmer úplné kostry, niektoré so zadnými končatinami, nájdené v oblasti Stredozemného mora, staré približne 98 - 95 miliónov rokov
- Dva rôzne taxóny od celých hadov nájdených v Argentíne, starých približne 94 - 92 a 86 - 80 miliónov rokov
Na základe pozostatkov lebky z Portugalska a vlastností hadov z tej doby bola vykonaná táto rekonštrukcia nového pravekého druhu hada „Portugalophis lignites“, ktorý pravdepodobne využíval svoje nohy na lezenie (C) www.sci-news.com, Julius Csotonyi
Všetky tieto fosílie pochádzajú zhruba z rovnakého obdobia. Výskum vývoja hadov sa preto sústredil na obdobie kriedy. V roku 2014 však výskumný tím objavil štyri nové druhy hadov, ktoré sú podstatne staršie: staré okolo 176 - 143 miliónov rokov. Zbytky lebiek našli vo Veľkej Británii, Portugalsku a Spojených štátoch. Tieto dátumy rozširujú geologický rozsah hadov o takmer 70 miliónov rokov do polovice druhohôr, geologického obdobia nazývaného jura (pred 200 - 145 miliónmi rokov). To poukazuje na spoločný pôvod s ostatnými zmenšenými plazmi v čase, keď bol rozpad jedného veľkého kontinentu Pangeas v Laurázii (Európa a Ázia) a Gondwana (Južná a Severná Amerika) v záverečnej fáze. Rozdelenie superkontinentu Pangea na nespočetné časti viedlo k fragmentácii biotopu a pravdepodobne podporilo vývoj mnohých nových druhov. K explózii biodiverzity došlo predovšetkým u plazov.
Je potrebné poznamenať, že skoré hady sa objavili súčasne s plazivými taxónmi (slepýše a iné jašterice) a uzatvára medzeru vo fylogenetickom vývoji zvierat. Najstarší praveký had sa našiel v južnom Anglicku a pochádza z polovice jury (pred 167 miliónmi rokov). Druhé najstaršie zvieratá sa našli v Colorade a Portugalsku vo veku 155 miliónov rokov. Najmladší zo štyroch hadov má okolo 150 miliónov rokov.
V januári 2015 publikoval Caldwell svoje výsledky v časopise „Nature Communications“ (časopis s otvoreným prístupom renomovaného odborného časopisu Nature) pod názvom: „Najstaršie známe hady zo strednej jury-dolnej kriedy poskytujú informácie o vývoji hadov“. Rozšíril zdokumentovanú genézu hadov asi o 70 miliónov rokov a priniesol čerstvý materiál pre teórie o vývoji hadov.
Faktom je, že had mal končatiny už dávno. Nálezy spred 100 miliónov rokov ukázali, že niektoré hady mali stále úbohé zadné nohy.
Zatiaľ výskumná komunita nenašla konsenzus, pokiaľ ide o to, kedy presne had stratil nohy: na súši alebo vo vode a z ktorého zvieraťa v skutočnosti zostupuje. Doteraz boli na výber k dispozícii obrovský morský plaz Mosasaurus a jašterice žijúce na zemi. V posledných rokoch sa niekoľkokrát potvrdila téza o pôvode suchozemských zvierat, medzi ktoré patria: Hassan Zaher 2006. Cadwellova štúdia do značnej miery potvrdzuje túto tézu.
Evolučná história hada bola zložitejšia, ako výskumníci predtým predpokladali. Hlava typického hada bola vyslovená už predtým, ako sa stala beznohou. Na všetkých štyroch vyšetrovaných nálezoch bolo možné zistiť vlastnosti jašteríc, ale aj hadov. To naznačuje, že ich vývoj sa musel začať pred strednou dobou jury.
To otvára nové možnosti výskumu pre paleontológiu. Nielen, že teraz musí vyplniť priepasť v histórii nálezov spred 140 až 100 miliónov rokov, ale môže tiež kopať rané hady v hlbších vrstvách hornín.
Podľa Caldwella vývoj hada s najväčšou pravdepodobnosťou začal u jašteríc žijúcich na zemi. Ale neboli úplne preč od vody. Všetky štyri študované druhy mali v spôsobe života spojenie s vodou. Európsky druh žil v močiaroch, zatiaľ čo americký druh žil na brehu rieky. To naznačuje polovodný spôsob života.
V takomto biotope medzi pevninou a vodou je flexibilita v type pohybu evolučnou výhodou. Tu sa mohol uskutočniť krok od jašterice k hadovi.
Rekonštrukcia nového druhu „Parviraptor estesi“, ktorý pravdepodobne žil semi-vodným spôsobom života a svoje nohy používal ako pádlo. Žila pred 167 miliónmi rokov v dnešnej Veľkej Británii (C) www.sci-news.com, Julius Csotonyi
Takto vyzeral novoobjavený druh „Diablophis gilmorei“, ktorý sa našiel v Colorade vo veku 155 miliónov rokov. Sfarbenie šupín je vždy odvodené od moderných hadov. (C) www.sci-news.com, Julius Csotonyi
Kmeňová história hada stále nie je úplne pochopená. Nálezy fosílnych hadov s dvoma nohami naznačujú, že zostúpili z jašteríc. Doteraz však z tohto prechodu nebol objavený žiadny praveký had, teda so štyrmi nohami.
Populárnym scenárom je, že telo hada sa vyvíjalo v mori. Iní vedci sú toho názoru, že telo hada sa vyvinulo na súši v dôsledku fosílneho spôsobu života (život v podzemí, kopanie jaskýň). Naznačujú to krátke neurálne tŕne (tŕňový výbežok) na chrbtici, ktoré poznáme aj z iných pravekých zvierat.
V roku 2015 objavil britský výskumník David Martill z University of Portsmouth štvornohého hada v múzeu. Áno, priamo v bavorskom múzeu sa vyskytla paleontologická senzácia, ktorú Brit objavil náhodou na študijnej ceste. V záujme zachovania cti múzea je potrebné povedať, že poklady, ktoré sú na celom svete stále neznáme, sú uložené v archívoch múzeí, pretože pre zamestnancov jednoducho chýbajú peniaze.
V roku 2015 študenti zorganizovali výstavu a okrem iného predstavili tento nález. Martill si okamžite všimol neobvyklú horninu, ktorá pochádza z brazílskej formácie Crato. Táto formácia siaha do ranej kriedy. Hadí fosílie z tohto raného obdobia sa v Južnej Amerike zatiaľ nenašli. Kombinácia času a miesta bola teda veľmi neobvyklá. A potom podľa vlastných vyjadrení najskôr uvidel zadné nohy takmer 15 cm vysokého tvora a pri bližšom pohľade dokonca objavil predné nohy. Brit bol v Bavorsku úplne cez mesiac.
Na výstave bol nápis „Neznáma fosília“. V ten deň urobil David Martill svoj raz za život objav.
Neznámy exponát: približne 15 cm dlhý štvornohý had
Tento hadí exponát je Archeopteryxom hadieho/jašteričieho sveta. Archaeopteryx je prehistorické zviera, ktoré má znaky dinosaurov aj vtákov, a tým označuje prechod od dinosaurov k vtákom. Rovnakým spôsobom ukazuje nový had indície, ako sa vyvinul zo štvornohého jaštera.
Späť k fosílii: Štvornohý had, zvaný Tetrapodophis amplectus, bol objavený pred desaťročiami v Brazílii a je starý okolo 100 miliónov rokov. Podľa Martilla je tento nález dôkazom, že predkovia dnešných hadov pochádzali z pevniny.
Had bol rovnako pohyblivý, ako ho poznáme od dnešných hadov. Fyziognómia sa podobá moderným hadom: krátky ňufák, predĺžené telo, krátky chvost, pružná chrbtica, zuby a veľmi pružná čeľusť. Táto anatómia naznačuje, že had si razí cestu cez zem (fosílny spôsob života), a preto nemôže byť námorného pôvodu. Okrem toho chýbajú ich typické úpravy vody, napríklad predĺžený bočný chvost (plutva). Preto štvornohý had podporuje hypotézu o suchozemskom pôvode dnešných hadov.
Nález tiež poskytuje informácie o stravovacích návykoch pravekých hadov. Tetrapodophis má adaptácie mäsožravca (mäsožravce): tesáky a pružná chrbtica, ktorá umožňuje uškrtenie koristi. V ich črevách sa tiež našli zvyšky stavovcov, pravdepodobne žiab. Podľa toho hady prešli z hmyzu na mäsožravce pomerne skoro v ich vývoji. Creepi boli stále hmyzožravci.
Je tiež zrejmé, podporované ďalšími nálezmi, že suchozemský had sa vyvinul na primárnom kontinente Gondwana (dnešná Južná Amerika, Afrika, Antarktída, Austrália, Arábia, Madagaskar, Nová Guinea a India) a odtiaľ počas obdobia kriedy do Laurázie (dnešná Európa). a Ázia).
Zostáva však jedna otázka: aká bola funkcia hadích nôh? Ty nevieš Možno to využili na lezenie po stromoch, držanie koristi alebo na lipnutie na partnerovi. Isté je len jedno: had nešiel nohami džungľou - ani rajom.