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Gli animali sono disponibili in tutte le forme e dimensioni e molti hanno caratteristiche iconiche che li rendono memorabili. Dai lunghi colli delle giraffe alle teste dalla forma strana degli squali martello, ecco come 10 animali straordinari hanno evoluto le loro caratteristiche distintive.
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1. Gusci di tartaruga
Per anni gli scienziati hanno discusso su come si siano evoluti i gusci delle tartarughe. Secondo un rapporto pubblicato sulla rivista Biologia attuale, un tempo i paleontologi credevano che il guscio si fosse formato attraverso la fusione degli osteodermi, depositi ossei che costituiscono le scaglie protettive di coccodrilli e armadilli. Ma i biologi dello sviluppo non erano d’accordo con questa teoria, dato il modo in cui si sviluppano gli embrioni delle tartarughe moderne. Invece, credevano che le costole sotto i corpi degli antenati delle tartarughe si fondessero e si unissero gradualmente sul corpo per formare il guscio.
Il dibattito non si è risolto fino al 2008, quando gli scienziati cinesi hanno scoperto il fossile di Odontochelys semitestacea, il cui nome significa “tartaruga con mezzo guscio e denti”. Sebbene il guscio dell’animale fossilizzato fosse incompleto, non aveva osteodermi e mostrava un allargamento delle costole, confermando la teoria dei biologi dello sviluppo. Gli scienziati dicono che rappresenta un passo intermedio nell’evoluzione del guscio della tartaruga. Gli stadi successivi dell’evoluzione sono mostrati nei fossili del genere Proganochelys.
2. Il collo lungo delle giraffe
Il collo delle giraffe può essere fino a 10 piedi (3 metri) di lunghezza, consentendo agli animali di raggiungere le foglie in alto sugli alberi. Ma non sempre avevano questa caratteristica impressionante.
Discokeryx xiezhi è un antico parente delle dimensioni di una pecora delle giraffe moderne che visse circa 17 milioni di anni fa durante l’epoca del Miocene inferiore (da 23 milioni a 5,3 milioni di anni fa). Aveva un collo tozzo e un cranio spesso a forma di disco. Gli scienziati nel 2022 hanno proposto che i crani spessi di D. xiezhi evoluto per resistere a massicci colpi alla testa durante i combattimenti tra maschi. Quegli stessi attacchi alimentavano la crescita del loro collo per aiutarli nel combattimento. Questa è chiamata l’ipotesi dei “colli per il sesso” e suggerisce che la competizione abbia portato allo sviluppo di colli più lunghi. I maschi che vinsero i combattimenti più spesso trasmisero questi geni alla loro prole rispetto ai perdenti, portando infine alle giraffe che vediamo oggi.
3. Zanne di elefante
Gli elefanti hanno zanne profondamente radicate che sporgono dalle loro bocche e crescono continuamente. Queste zanne sono in realtà enormi denti che danno ai pachidermi un vantaggio evolutivo quando scavano, sollevano oggetti, scortecciano gli alberi e si proteggono.
Le prime zanne conosciute si trovano in Dicinodontiun gruppo di erbivori tozzi, simili a maiali, vissuti 270 milioni di anni fa e dotati di becchi appuntiti unici con denti sporgenti su entrambi i lati.
Anche ai membri di questo clade dotati di vere zanne mancavano diversi denti. I ricercatori hanno teorizzato che potrebbe essere stato energeticamente più favorevole a sviluppano zanne che crescono continuamente, piuttosto che sostituire i denti che potrebbero essere caduti. Hanno anche suggerito che le zanne si siano evolute in modo indipendente in diverse popolazioni nel corso del tempo. Quando le zanne si svilupparono, si formarono i legamenti dei tessuti molli, che ancoravano i grandi denti alla mascella.
4. Dimensioni gigantesche delle balenottere azzurre
Balene blu (Balaenoptera musculus) sono gli animali più grandi che siano mai vissuti. Le loro dimensioni rendono difficile credere che i mammut mammiferi marini si siano evoluti da un antenato delle dimensioni di un cane. Paciceto. Secondo uno studio del 2016 pubblicato sulla rivista Lettere di biologiale dimensioni dei misticeti, inclusa la balenottera azzurra, sono aumentate in modo significativo negli ultimi 5,3 milioni di anni.
Uno dei motivi principali di questa crescita accelerata è il comportamento di filtrazione dei misticeti, che utilizzano denti simili a setole per setacciare il plancton dall’oceano. Questa strategia di alimentazione un po’ “passiva” è legata a un metabolismo altamente efficiente che consente alle balene di conservare grandi quantità di energia durante i viaggi su lunghe distanze.
I ricercatori credono la crescita esplosiva dei misticeti iniziò nel Epoca Pleistocenica (da 2,6 milioni a 11.700 anni fa). Il deflusso denso di nutrienti dal ghiaccio si è riversato nell’oceano, creando dense zone di plancton e krill. IL elevata produttività dell’oceano, combinato con il basso consumo energetico delle balene, ha portato a un massiccio aumento della crescita degli animali, consentendo loro di raggiungere le dimensioni colossali che vediamo oggi.
5. Strisce di tigre
Le strisce della tigre variano da individuo a individuo, proprio come le impronte digitali negli esseri umani. I segni svolgono un ruolo importante nell’aiutare una tigre a rimanere nascosta durante la caccia alla preda. Le strisce aiutano a spezzare la forma del corpo dell’animale, permettendogli di mimetizzarsi con l’erba alta.
Nel 1952, il matematico britannico Alan Turing teorizzò che una reazione chimica tra due sostanze omogenee fosse responsabile del famoso motivo a strisce di tigre, insieme ad altri modelli comunemente presenti in natura. Ha soprannominato queste sostanze “morfogeni”. Uno ha agito come un “attivatore” e l’altro come un “inibitore”: l'”attivatore” ha causato la formazione di una striscia e l'”inibitore” ha creato uno spazio vuoto.
Nel 2012, uno studio sulla rivista Genetica della natura hanno convalidato sperimentalmente questa teoria identificando i morfogeni in gioco nella formazione dei modelli di creste nella bocca dei topi.
6. Testa di squalo martello
Gli squali martello hanno notoriamente teste distinte a forma di martello, con occhi piccoli e piccoli a ciascuna estremità. Apparvero per la prima volta gli antenati degli squali martello vivi oggi 20 milioni di anni fa.
Si è ipotizzato che l’evoluzione della testa a martello si sia evoluta da una “testa di forma normale”, quindi da squali con una testa più arrotondata che si è gradualmente allungata nel tempo in squali molto più grandi dove la testa è ancora più definita.
Nel 2010, a Analisi del DNA Uno studio condotto su otto specie di squali martello viventi oggi e di varie dimensioni ha rivelato che gli antenati degli squali martello erano molto grandi, lunghi circa 2 metri. Gli scienziati hanno ipotizzato che le teste dalla forma insolita degli squali martello moderni provenissero da individui più grandi e solo successivamente si presentassero in squali martello dal corpo più piccolo, come il bonnethead (Sphyrna tiburo), man mano che si sono evoluti.
Esistono poche teorie per spiegare la funzione della forma insolita della testa degli squali martello e perché si è evoluta in questo modo. Alcuni lo suggeriscono migliora la manovrabilità, aiuta gli squali a catturare le prede e può persino migliorare il loro senso dell’olfatto. In uno studio pubblicato nel dicembre 2023 su Giornale di biologia sperimentalegli scienziati hanno dimostrato che le teste larghe degli squali danno loro una migliore visione binoculare, percezione della profondità e stereovisione rispetto a uno squalo dalla testa più sottile.
7. Sonaglio del serpente a sonagli
Il suono della coda di un serpente a sonagli fa venire i brividi lungo la schiena di chiunque lo senta. Il sonaglio che produce rumore sulla coda è costituito da cappucci cavi di cheratina che si intrecciano liberamente, producendo un suono quando il serpente scuote la coda.
In uno studio del 2016 sulla rivista Il naturalista americanogli scienziati hanno esaminato 56 specie di serpenti appartenenti alle famiglie Viperidi (che include serpenti a sonagli) e Colubridi (una delle più grandi famiglie di serpenti). Quando esposti a una possibile minaccia, i serpenti di entrambe le famiglie iniziarono a scuotere e vibrare le estremità della coda, suggerendo un’origine condivisa di questo comportamento. Le specie più strettamente imparentate con i serpenti a sonagli condividevano somiglianze anche nella durata e nella velocità di vibrazione della coda.
I ricercatori dietro questo studio hanno suggerito che questo comportamento diffuso dei serpenti potrebbe essere servito come “il segnale precursore del comportamento tintinnante del serpente a sonagli”. I serpenti che agitavano la coda più velocemente potrebbero aver sviluppato un callo all’estremità della coda per fungere da segnale di avvertimento migliore per i predatori, e questo alla fine porta alla creazione del sonaglio.
8. I becchi lunghi dei colibrì
Gli uccelli più piccoli del mondo, i colibrì sono noti per i loro colori vivaci e il lungo becco che aiuta a raggiungere il nettare dei fiori. I colibrì si sono separati dai rondoni – uccelli insettivori che hanno becchi più corti e più larghi – in Europa 42 milioni di anni fa. Sono poi apparsi in Sud America in giro 22 milioni di anni fa , avendo sviluppato un recettore gustativo unico per la dolcezza. Secondo uno studio del 2014 pubblicato sulla rivista, hanno anche sviluppato un gusto per il nettare Scienza.
Di conseguenza, i becchi dei colibrì si sono evoluti per nutrirsi meglio di diverse specie di fiori e la concorrenza ha aumentato la diversità nella lunghezza e nella forma dei becchi.
9. Chele di aragosta
Apparvero per la prima volta crostacei simili a aragoste circa 400 milioni di anni fa. Le creature moderne hanno dimensioni sorprendentemente grandi, artigli asimmetrici con quello più grande che è dominante, in modo simile a come gli umani sono destrimani o mancini.
Le aragoste adulte sviluppano un artiglio tagliente muscoli a fibra veloce che può scattare a una velocità di 20 millisecondi per aiutare a strappare e tagliare il cibo. L’altro loro artiglio è un artiglio frantumatore corto e pesante. Il muscolo dell’artiglio del frantoio è costituito fibre muscolari lente che può esercitare a potente pressione di 100 libbre per pollice quadrato.
Chele di aragosta giovanile, d’altra parte, sono simmetrici e cambiano lentamente nel tempo man mano che gli animali diventano più grandi. Gli artigli cambiano gradualmente in risposta a come vengono utilizzati.
Le aragoste artigliate hanno mostrato per la prima volta mancini e destrimani dal Triassico inferiore. Le teorie suggeriscono che questo adattamento abbia aiutato le aragoste ad aprire o schiacciare le creature dal guscio durante il periodo del Rivoluzione marina del Mesozoico — un periodo di tempo compreso tra il Triassico (247,2 e 242 milioni di anni fa) e la fine del Cretaceo (66 milioni di anni fa) durante il quale gli animali marini svilupparono nuovi modi di predare i molluschi e vi fu una maggiore competizione per il cibo tra i predatori.
10. Sacchetti a becco di pellicano
I pellicani sono grandi uccelli acquatici, noti per i loro lunghi becchi e le grandi sacche per la gola che li aiutano a mangiare fino a 4 libbre (1,8 kg) di pesce al giorno. Raccolgono secchi d’acqua, intrappolando il pesce nel becco.
Il modo in cui si è evoluto questo pratico strumento è un mistero perché lo sono i fossili di becco e becco raramente trovato da uccelli vissuti nell’era Paleogene (tra 66 milioni e 23 milioni di anni fa). Le cose sono cambiate 2010, quando fu trovato il primo fossile di pellicano conosciuto con un becco quasi completamente conservato. I ricercatori hanno scoperto che le tasche del pellicano sono cambiate minimamente negli ultimi 30 milioni di anni.
I pellicani possono mangiare una quantità enorme di cibo grazie alle loro tasche, quindi gli autori dello studio pensano che questo sia il motivo per cui si sono evoluti.
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