Tag Archives: kosti

Vrnil se je brontozaver!

21 Apr

Na eni izmed mojih najljubiših majic je narisan prestrašen Miki Mišek, ki ga miri ogromen dinozaver: “Ne bodi pre-histeričen!”

Prazgodovina: takrat so živeli dinozavri. Po Zemlji so se sprehajali od obdobja pred 225 milijoni let in vse do časa pred pred okoli 65 milijoni let. Iz skupine dinozavrov so množično izumrtje preživeli le ptiči. Ker živih dinozavrov ne moremo raziskovati, je o njih še marsikaj neznanega. Poleg tega znanstvenice in znanstveniki na podlagi novih najdb vedno prevprašujejo že obstoječa spoznanja. Tako so se trije paleontologi pred petimi leti odločili ponovno preučiti družino zavropodov, ki jo imenujemo diplodocidi (Diplodocidae). V to skupino uvrščamo tudi apatozaure ali varljive plazilce in, če bi še obstajal, bi sem sodil tudi brontozaver. A pred petimi leti brontozaver ni več obstajal, a sedaj se je vrnil!

V raziskavi, objavljeni v znanstveni reviji PeerJ, so paleontologi preučili 81 najdb ostankov dinozavrov iz družine diplodocidov. Kar res ni veliko, če pomislim, kakšen občutek ponavadi dobim po obisku prirodoslovnih muzejev, ko se mi zazdi, da smo odkopali ogromno kosti dinozavrov. Najdbe dinozavrskih kosti so v resnici kar redke. Dinozavri so skozi čas postali kulturni simbol in skoraj vsi muzeji so se založili z vsaj nekaj dinozavrskimi kostmi. V muzejih najdemo vrste dinozavrov, pri katerih so bila celotna okostoja zelo dobro ohranjena. Tako so raziskovalci imeli na voljo 81 najdb, na njih se pregledali kar 477 morfoloških znakov. To so na primer dolžine in oblika kosti ter dolžine delov kosti in podobno. Morfološki znaki so jim omogočili, da so najdbe ponovno razdelili v različne vrste in rodove. Raziskovalci so primerjali anatomske razlike in podobnosti. Pri razvrščanju najdb v posamezne rodove in vrste so iskali najmanjše število jasnih razlik in primerjali kraje, kjer so živeli dinozavri. Ker je bilo v dobrih stotih letih najdenih nekaj novih najdb diplodocidov in ker so v tem času razvili nove načine merjenja morfoloških razlik ter tudi nove metode obdelave teh ogromnih količin podatkov, je raziskava spremenila taksonomijo skupine diplodocidov. Nove metode obdelave podatkov uporabljajo algoritme, ki združujejo vrste v skupine glede na število edinstvenih skupnih lastnosti, ki si jih delijo znotraj skupne s katero si delijo zadnjega skupnega prednika, a si jih ne delijo skupaj z odaljenimi predniškimi skupinami. Ta način razvrščanja vrst imenujemo kladistika. Preden pojasnim, kako se je brontozaver uspel vrniti, naj na kratko predstavim še zgodovino njegovega imena.

Pred dobrimi 100 leti je v paleontologiji vrelo. V letih po letu 1860 sta Othniel Charles Marsh in Edward Drinker Cope začela pravi paleontološki boj ali vojne kosti (Bone wars). Marsh in Cope sta bila zagrizena iskalca fosilov novih vrst, a namesto sodelovanja sta se odločila tekmovati, kdo bo našel več fosilov in kdo bo poimenoval več novih vrst. Rezultat je bil, da sta ostala sama brez vsega, a ob tem sta vsaj prinesla ogromne količine znanja in odkritij ameriški paleontologiji. Poimenovanje nove vrste je prinašalo prestiž. Tako je leta 1877 Cope poimenoval prvega apatozavra, dve leti za tem je Marsh odkopal dele novega dinozavra, ki ga je poimenoval brontozaver ali gromski plazilec.

Brontosaurus (vir)

Brontosaurus (vir)

A, nesrečni Marsh je na brontozavrsko okostje namestil napačno lobanjo, ki ni pripadala brontozavru. Le nekaj desetletij zatem, leta 1903, so paleontologi določili, zaradi premalega števila razlik v morfologiji, da v resnici ne gre za dva ločena rodova dinozavrov, ampak da glede na okostje brontozaver sodi v rod apatozavrov. Pri poimenovanju vrst obstaja pravilo, da se ohrani prvo ime, ki je bilo dodeljeno neki vrsti. Ime gromski plazilec bi morali prenehati uporabljati, a ker je bil velik rastlinojedec zelo priljubljen, brontozaver ni kar izginil. Pojavljal se je na zapisih v muzejih, v knjigah, a za natančne paleontologinje in paleontologe se je zgodilo še nekaj hujšega.

Leta 1989 je ameriška pošta izdala komplet štirih znamk, kjer se je poleg rodov Tyrannosaurus, Stegosaurus in Pteranodon, znašel tudi priljubljeni Brontosaurus. Ampak brontozaver takrat ni obstajal! Mimogrede, Pteranodon, ki se je tudi znašel v tem kompletu štirih dinozavrov, ne sodi v skupino dinozavrov! To je veliko večja taksonomska napaka, a očitno ni nikogar tako prizadela, da bi se prav zares jezil. Pteranodon namreč sodi v skupino Avemetatarsalia, kamor sodijo tudi dinozavri, a je imel Pteranodon z dinozavri le zelo oddaljenega skupnega prednika. Uvrstiti pteranodona med dinozavre je po besedah Braina Switka tako, kot da bi človeka uvrstili med vrečarje. A Pteranodon ni kratil spanca znanstvenicam in znanstvenikom, brontozaver je takrat povzročil pravi upor.

Časovnica zgodovine odkritij apatozavra in brontozavra (vir)

Časovnica zgodovine odkritij apatozavra in brontozavra (vir)

Letos, dobrih 25 let po kravalu ob napaki ameriške pošte, pa so raziskovalci pokazali, da brontozaver v resnici obstaja! Med brontozavri in apatozavri obstaja zadosti morfoloških razlik da si gromski plazilec zasluži svoj rod Brontosaurus, v katerega po novem sodijo vsaj tri vrste. Za nov rod je zadoščalo razlikovanje v vsaj eni petini od vseh lastnosti, ki so jih primerjali med različnimi fosilnimi najdbami diplodocidov. Poleg tega se je med diplodocide vrinil še nov rod, ki so ga paleontologi, vključeni v to zelo obsežno raziskavo, poimenovali Galeamopus. Dva obstoječa rodova Dinheirosaurus in Supersaurus pa so združili v enega.

Primer brontozavra zelo lepo oriše, kako deluje znanost. Znanstvenice in znanstveniki opazujejo in vedno ponovno preverjajo in postavljajo pod vprašaj stare podatke in razkrivajo nove skrivnosti tega sveta. To je eden izmed čarov znanosti.

majicaV resnici nisem nikoli razmišljala, kateri vrsti pripada dinozaver, ki miri miš na majici. A težko verjamem, da bi bil varljiv plazilec ali apatozaver tako prijazen, zato si bom zamišljala, da mi velik rastlinojed brontozaver pravi: “Kar mirno, ne paničari! Jaz nisem obstajal, a sem se vrnil …”

To je to!
Z

Advertisements

Oponibilni palec

4 Mar

Ljudje uporabljamo orodja, tudi nekatere druge živali jih. A nobena orodij ne izdeluje. Pri izdelovanju orodij in tudi pri njihovi uporabi nam še kako prav pride naš oponibilni palec. Mobilni telefoni, pa naj si bodo s klasičnimi tipkami ali z zaslonom na dotik, ne bi bili prav nič uporabni, če ne bi imeli zelo gibljivega palca, nameščenega na kar se da nenavadno mesto. Palec ne sledi ostalim štirim prstom na roki: na zapestne karpalne kosti se metakarpalna kost palca prilega od strani. To nam omogoča zelo natančen oprijem predmetov in s tem tudi izdelavo kompleksnejših orodij. Tudi nekateri drugi primati imajo oponibilen prst, a noben drugi primat z njim ne more tako natančno upravljati s predmeti, da bi lahko, kot mi, brez težav brskal po spletu s samo enim prstom. Raziskovalke in raziskovalci predvidevajo, da se je posebna človeška sposobnost, da lahko natančno in močno primemo stvari s palcem in ostalimi prsti, razvila zaradi dveh večjih sprememb. Prišlo je do drugačnega načina premikanja. Predniki ljudi so opustili plezanje po drevesih in začeli hoditi. Naslednja ali sočasna sprememba pa je bil začetek izdelovanja ter uporabe orodij. A dokončnega odgovora, kdaj v evoluciji se je pri prednikih razumnega človeka razvil tak palec, še vedno nimamo.

Človeška dlan (vir)

Človeška dlan (vir)

Znanstvenice in znanstveniki so trdili, da se je to zgodilo pred približno dvema milijonoma let. S prvimi hominini iz rodu Homo. A nedavna raziskava notranjih tkiv dlančnih kosti, objavljena v znanstveni reviji Science, pri še bolj zgodnjih homininih avstralopitekih, kaže, da so morda že oni imeli zelo gibljive palce, kar pomeni, da so verjetno izdelovali tudi kompleksnejša orodja. Funkcionalnost organov lahko raziskujemo na različne načine. Najbolj običajen način raziskovanja starih kosti je povezovanje zunanjega videza in oblike kosti z njihovo funkcijo. Tako lahko pri šimpanzih vidimo dolge, rahlo ukrivljene falange ali kosti, ki sestavljajo prste, kar jim omogoča oblikovanje nekakšne kljukaste dlani, kar olajša plezanje po vejah dreves. Ljudje imamo krajše dlani in prste, tako na rokah kot, še posebej, na nogah. Kljub navdušujočim dosežkom plezalk in plezalcev nam kratki prsti ne delajo usluge pri plezanju. A oponibilen, zelo gibljiv palec na rokah nam omogoča natančne oprijeme, ki so nujni za izdelavo kompleksnejših orodij. Poleg tega da paleoantropologinje in paleoantropologi primerjajo zunanje videze kosti, lahko s sodobnimi tehnikami slikanja in posebnimi algoritmi pogledujejo tudi tkiva, ki so se ohranila znotraj samih kosti. Tudi ta nam lahko povedo marsikaj o tem, kako se je neki organ uporabljal. Raziskovalke in raziskovalci z Max Planckovega inštituta za evolucijsko antropologijo in Univerze v Kentu so preučili notranje gobasto tkivo v kosteh.

Spongy bone - gobasto tkivo; compact bone - kompaktno tkivo (vir)

Spongy bone – gobasto tkivo; compact bone – kompaktno tkivo (vir)

Gobasto tkivo se spreminja skozi življenje in posredno kaže, kako oziroma na kakšen način je določeni osebek uporabljal okončine, v opisanem primeru palce. Iz tega lahko vidimo, kako je vedenje povezano z anatomijo. Strukture se torej prilagodijo tako, da najbolje služijo svojemu namenu. Ta pojav imenujemo Wolffov zakon, po nemškem anatomistu in kirurgu Juliusu Wolffu, ki je že v 19. stoletju ugotovil, da se kost pri zdravem človeku ali drugi živali prilagodi na bremena oz. pritiske, pod katerimi se znajde. Če se breme na določeno kost poveča, se ta spremeni, da lahko vzdrži pritisk. Z raziskavami in primerjavami gobastega tkiva fosilnih ostankov nekaterih osebkov vrste Australopithecus africanus (živel je pred približno tremi ali dvema milijonoma let), pleistocenskih homininov ter skeletov drugih človeških prednikov, skeletov Homo sapiens sapiensa ter nekaterih drugih primatov so ugotovili, da so zelo verjetno že hominini iz rodu Australopithecus imeli palce, ki so jim omogočali izdelavo kompleksnejših orodij, kar so glede na meritve gobastih tkiv s pridom uporabljali.

Čeprav so še nedavno menili, da australopiteki in nekateri drugi pleistocenski hominini še niso izdelovali orodij, raziskave notranjih tkiv kosti kažejo drugače. Vse to se sklada tudi z novejšimi arheološkimi najdbami orodij iz tistih obdobij. Očitno gibljivi in natančni palci obstajajo že kar nekaj milijonov let.

To je to!
Z

Nore znanstvene pesti

23 Okt

Že poleti sem naletela na dve raziskavi o razvoju človeških obraznih kosti, celotnega skeleta in mišičja zgornje polovice telesa v povezavi z “evolucijo” agresivnega vedenja in pretepanja pri človeku, posebno med moškimi. Američana Michael Morgan in David Carrier z Univerze v Utahu sta predstavila zabavno, a po mojem mnenju napačno, zamisel o evoluciji človeškega obraza. Dobro leto in pol nazaj sta objavila prvo raziskavo, kjer sta pojasnila razvoj “boksarske” pesti kot evolucijsko adaptacijo, namenjeno pretepanju, natančneje boksanju neposredno v obraz nasprotnika ali nasprotnice.

Struktura človeške pesti (modernega človeka, Homo sapiens), naj bi povečala trdnost udarca, poleg tega pa pride do večjega prenosa sile, če udarimo s pestjo kot pa z odprto dlanjo. Tako po njunem mnenju omogočajo razmerja človeške dlani boljši udarec s pestjo namesto s samo dlanjo. V razvoj naših dlani oz. pesti naj bi, po Morganovem in Carrierjevem mnenju, vodila spolna selekcija na ravni izboljšane predstave pri pretepanju. Drugače povedano, naše prednice naj bi izbirale tiste moške, ki so se veselo mlatili naokoli in bili pri tem najbolj uspešni. Morda sem jaz miroljubna, ampak tole se mi zdi domišljijska pravljica.

Letos spomladi pa sta šla še dlje in “pojasnila” razvoj obraznih kosti prednikov človeka. Raziskave sta se lotila s preučevanjem lobanj avstralopitekov, od robustnih do gracilnih, vse tja do pet milijonov let nazaj v preteklost. Podatke o pretepih pa sta vzela z ameriških statistik o pretepih. Oblike lobanj sta razložila s prilagoditvami na sprejem udarcev pesti. Torej močnejši australopiteki naj bi poleg tega, da naj bi imeli močne pesti, kar morda sploh ne drži, imeli močna lica, ki te pesti sprejmejo. Izkaže se, da so bili obrazi avstralopitekov res najmočnejši ravno v predelih, s katerimi “ubogi” pretepači sprejemajo pesti. Poleg tega pa ostanki kosti dlani avstralopitekov kažejo, da so slednji svoje prste lahko dali v pest.

Calvin & Hobbes (Bill Watterson)

Calvin & Hobbes (Bill Watterson)

Predpostavka, za katero stojita, je, da smo ljudje po naravi nasilni. Trdita, da je edini način, da dokažemo, da ni tako, odkritje skeletnih anatomskih ostankov, ki kažejo, da naše telo ni prilagojeno za boj. Morda človeško telo ni neposredno prilagojeno za boj z drugimi pripadniki vrste, mogoče smo močna telesa potrebovali za razvoj orodij, za boj z naravo, za preoblikovanje narave po naši meri. Ne vem, kakšni pristiki so delovali na naše prednike v preteklosti pred tremi oziroma petimi milijoni leti, a dvomim, da so bili to pritiski pretepanja s pestmi.

Poleg tega bi morali imeti, če naj bi bila to adaptivna lastnost, ki služi prilagoditvi, pravi pretepači več potomcev kot miroljubni sovrstniki. O tem v članku Morgan in Carrier ne poročata. Teorijo o nasilju in pretepanju s pestmi lahko preverimo tudi z opazovanjem vedenja otrok.

Če pričakujemo, da smo po naravi nasilni, bi lahko pričakovali, da se otroci v času razvoja ves čas pretepajo. In ne samo da se pretepajo, pretepajo se s pestmi in klofute ponavadi primažejo nasprotnikom v obraz, točneje v ličnici. A že če malo pobrskamo po internetu in poiščemo slike otroških pretepanj, lahko vidimo, da se otroci ponavadi cukajo za lase ali pa odrivajo, celo daviti se začnejo, preden uporabijo prave pesti. Morda pa se ljudje šele kasneje priučimo boksanja in pretepanja s pestmi?

Morgan in Carrier sta se osredotočila samo na močne, robustne moške. Zakaj pa smo potem dekleta razvila pesti in obrazne kosti, podobne moškim. Kdo bi vedel?!

Nenazadnje, odprto ostaja tudi vprašanje, ali so bili avstralopiteki res naši predniki ali le ena izmed vej, ki je vodila v hominine. Glede na fosilne ostanke so zelo verjetno res bili naši predniki, a to bomo zelo težko zares dokazali. Mogoče so bili slepa veja, s katero imamo le zadnjega skupnega prednika, a slednjega si delimo tudi s šimpanzi, drugimi vrstami primatov in ostalimi sesalci ter tudi z drugimi živimi bitji.

Upam, da raziskave o prirojenosti pretepanja s pestmi nekoč postanejo le slepe veje znanosti. Na nič pretepov!

To je to!

Z

Hodeči sorodniki kengurujev

17 Okt

Ali je človeško telo zgrajeno za hojo ali pa je hoja oblikovala človeško telo? Kdo ve. Skupina harvardskih znanstvenikov sicer trdi, da se je človeško telo tako razvilo tudi zaradi vzdržljivostnega teka. Predniki ljudi so svojemu plenu sledili dalj časa, ga izmučili in lažje ujeli ter si s tem priskrbeli večerjo. A, tudi nekateri drugi primati znajo hoditi po dveh nogah. Meniš, da je morda še katera druga žival hodi po dveh nogah?

Na noge se postavljajo surikati in nekateri psi, ki nerodno postopajo po zadnjih ali sprednjih tacah, in kenguruji, ki veselo skačejo po dveh nogah in si pri tem pomagajo z dolgim, močnim repom. Seveda poznamo še emuje, ki spretno in hitro tečejo po dveh in druge ptiče.

A nekateri izmed izumrli sorodnikov kengurujev iz poddružine Sthenurinae so verjetno tudi stopicljali po dveh nogah. Vsaj tako pravijo v raziskavi, ki je bila objavljena z znanstveni reviji Plos One pod naslovom Gibanje izumrlih ogromnih kengurujev: So bili sthenurini neskakajoče pošasti? (Locomotion in Giant Extinct Kangaroos: Were Sthenurines Hop-Less Monsters?). V tej raziskavi so preučili ter primerjali 66 okostij danes živečih vrst kengurujev in 76 okostij vrst izumrlih sorodnikov kengurujev; od teh je bilo 71 okostij sthenurinov.

vir

Rekonstukcija Sthenurus stirlingi (vir)

Sthenurini ali »kratkoobrazni iskalci« (short-faced browsers), tako jih poimenujejo, ker naj bi bil njihov obraz zelo podoben zajčjemu, so živeli med obdobjema pred 12 in pol milijona let vse do pred 30 tisoč leti. Glede na najdene fosile znanstveniki sklepajo, da so največji primerki te poddružine tehtali kar 240 kg in bili visoki vse tja do dveh metrov. Raziskovalke in raziskovalci so predvideli, da bi taki velikani težko skakljali tako lahkotno, kot to počnejo danes živeči kenguruji.

(vir)

Okostje (A) Sthenurus stirlingi in (B) Macropus giganteus (zahodni sivi kenguru) (vir)

In ravno pri vrstah, ki so dosegle zavidljivo višino in težo, so opazili, da imajo podobno zgradbo kosti in telesa kot danes živeče bipedalne ali dvonožne vrste živali, kot je na primer človek. Njihove medenične kosti so se razpirale na robovih, imele so tudi večjo površino, kamor so se lahko pripele močne mišice, ki naj bi ohranjale telo v stoječem položaju, ko so velikani in velikanke stale le na eni nogi. Imeli naj bi tudi večje boke. Poleg tega kažeta struktura kosti in zgradba telesa, da so bili prilagojeni na prestopanje z ene noge na drugo. Verjetno se nas večina niti ne zaveda, da medtem ko hodimo, ves čas pravzaprav stojimo na eni nogi, pri tem pa nogi izmenjujemo in naše telo lovi ravnotežje. Raziskovalke in raziskovalci predvidevajo, da so ti gromozanski vrečarji stopicljali po prstih in tako hodili po dveh nogah ter pri tem niso skakali. Tudi njihova hrbtenica in rep nista bila bila tako močna kot pri danes živečih kengurujih.

Poleg dvonožnih in skakajočih vrečarjev je zanimiv tudi ‘petnožni’ način hoje, ki ga lahko opazimo pri danes živečih kengurujih. Ko ti ne skačejo, hodijo po prednjih tačkah in zadnjih nogah, zraven pa si pomagajo še z repom. Torej so petnožni!

Ah, ti kenguruji!

To je to!
Z

Dreadnoughtus ali “ničesar se ne boji”

29 Sep

Veste, česa visoki ljudje res ne maramo? Da vedno znova slišimo, kako visoki smo. No, ali pa to velja samo zame, ne glede na to, da me velikost začne v resnici zanimati šele tam pri 26 metrih in 65 tonah. Prav ta velikost me je pritegnila pred kakšnim mesecem dni, ko sem prvič naletela na zapise o novo opisani vrsti dinozavra, ki so ga začeli odkopavati že leta 2005 v Južni Ameriki. Mogotca so poimenovali Dreadnoughtus schrani ali “ničesar se ne boji”. Dreadnought je bilo tudi ime ladje britanske mornarice, ki je plula naokoli vdrugem desetletju prejšnjega stoletja. HMS Dreadnought je bila zelo dobro založena z orožjem; njeni mornarji so bili pripravljeni na vse in se niso bali ničesar!

Poleti leta 2005 so se palenotologinje in paleontologi z Univerze Drexel v ZDA odpravili na teren na puščavna območja južne Argentine. Že prvi dan so naleteli na nekaj kosti in čez nekaj časa so se znašli v zanje pravem raju. Odkrili so nekaj deset ogromnih kosti, na najdišče pa so se vračali še štiri nadaljnje sezone. Na koncu so odkopali 145 kosov kosti, kar je pomenilo malo manj kot polovico celotnega skeleta (45 %). Ravno zaradi tega,ker so odkopali toliko kosti, je ta najdba tako posebna. Paleontologinje in paleontologi namreč redkokdaj razpolagajo s toliko materiala. Na koncu so lahko sestavili skoraj celotno okostje “neboječega”. Ker se nekatere kosti v telesu živih bitij “podvajajo” in so simetrične, so lahko predvideli kar 70 % celotnega skeleta mogočnega dinozavra. Če si želiš ogledati Dreadnoughtusove kosti, jih raziskovalna skupina, ki ga je odkopala, ponuja na spletu v obliki 3D slik.

Iz meritev kosti so lahko predvideli maso in velikost “neboječega”. Pri preračunavanju mase in velikosti si znanstvenice in znanstveniki pomagajo z različnimi enačbami. Tako so v primeru Dreadnoughtusa vzeli obseg stegnenice in nadlahtnice in z enačbami preračunali njegovo maso, ki naj bi po izračunih znašala kar 60 ton. To sicer verjetno ni največ, kar je kadarkoli tehtala kakšna žival, je pa zagotovo ogromno. Mimogrede: osebka, ki so ju odkopali, še nista dosegla celotne velikosti. V članku navajajo, da naj bi, ko sta poginila, še vedno rastla.

Dreadnoughtus je bil uvrščen med titanozavrske sauromodskee (sauropodomorfne) dinozavre. Med sauropodomorfe se uvrščajo, ker so imeli značilno obliko saurozavrov: dolge vratove in repe, majhne glave in so hodili po štirih nogah, poleg tega pa so se prehranjevali z zelenjem; bili so rastlinojedci. Med titanozavre zato, ker so bili gromozanski, imeli pa so še manjše glave v razmerju z drugimi sauropodi. Nekateri pravijo se, da so titanozavri nadomestili ostale skupine sauropodov v pozni kredi. Obstaja še natančnejša klasifikacija, a naj ostane pri tej. Titanozavri so izginili v velikem izumrtnju na prehodu med kredo in terciarjem, tj. pred 65 milijoni leti nazaj, ko so izumrli tudi ostali dinozavri, z izjemo ptičev; slednji še zmeraj čivkajo skoraj povsod po Zemlji.

Mogočni "ničesar se ne boji" in mali priprdnik vrste Homo sapiens

Mogočni “ničesar se ne boji” in nekaj njegovih kosti ter mali pripadnik vrste Homo sapiens
(vir)

Naj se vrnem k Dreadnoughtusu: mogotec in njegovi prijatelji so torej živeli bolj ali manj mirno življenje. Zavidljivih 26 metrov dolžine (to je 14-kratnik moje višine in še malo več) ter 65 ton (kar je 12-kratnik povprečne mase afriškega slona, a le dobra tretjina mase sinjega kita) je verjetno zadoščalo, da je odvrnilo vse mogoče plenilce. Tudi raziskovalke in raziskovalci predvidevajo, da ni imel ravno veliko sovražnikov. Cele dneve je preživljal v okolici zelenja in se hranil. Malo več kot 65 milijonov let nazaj verjetno ni bilo slabo biti Dreadnoughtus, potem pa so se stvari spremenile in ob izumrtju gigantov so preživele le manjše zverinice.

Kaj več o življenju tipa “ne boji se ničesar” je zelo težko predvideti; nadaljnje raziskave se bodo usmerile v razumevanje njihove zgradbe telesa in mišičja, pa tudi vedenja in načina življenja. Zaradi pomanjkanja fosilnih dokazov je to zelo težko predvidevati. Seveda pa paleontologinje in paleontologi sproti odkrivajo nove kosti. Tako so spomladi, prav tako v Južni Ameriki, odkrili še večje kosti; po izmerah naj bi ta osebek tehtal kar dobrih 14 afriških slonov ali 77 ton. To je bila prava gromozanska rastlinojeda neboječa pošat! A o tem še nimamo pravih podatkov in nekateri še niso prepričani, da bi lahko te preliminarne ocene držale.

To je to!

*Če vas paleontologija in dinozavri zanimajo, priporočam blog Lealaps.

Kit

6 Maj

Nekje sredi gimnazije sem prvič odšla v London. S starši smo odšli na nekakšen podaljšani jesenski vikend. Odločili smo se, da si ogledamo tudi tamkajšnji naravoslovni muzej. Nikoli ne bom pozabila občutka, ko sem prestopila vrata modre sobe, kjer so se skrivale morske živali. Na sredi sobe pod stropom se je nahajal ogromen model sinjega kita. Zapolnil je cel prostor; bil je veličasten. Od takrat sem vsakič do sedaj ob obisku Londona zvlekla sopotnike do naravoslovnega muzeja. Na dinozavrsko okostje Diplodocusa, ki se nahaja v avli muzeja, se nisem kaj dosti ozirala. Najprej sem jih peljala do kipa Darwina, ki se nahaja na prvem stopnišču, nad okostjem dinozavra, potem sem jih vodila na drugo stran do nasprotnega stopnišča, kjer se je nahajala ogromna sekvoja, zatem je sledil sprehod do modre sobe in izjemnega kita.

Mimogrede, da sem izpustila dinozavra, niti ni tako čudno, saj naj bi bili sinji kiti do sedaj največje živeče živali. Blizu so jim prišli rastlinojedi Sauropodi, vendar le po velikosti, ne pa tudi po teži. Najbolj mogočni so sinji kiti, vsaj zaenkrat, saj še nismo odkrili dinozavrskega okostja, ki bi bilo večje od največjih kitov.

Kiti so občudovanja vredne živali; sodijo med sesalce, v red kitov. To razširjeno skupino sestavljata podreda kiti (ožje) in delfini. Danes se bom posvetila kitom. Kiti so se nekaj deset milijonov let nazaj ponovno vrnili v morje: kopenski sesalci so se preselili nazaj v vodno okolje. Ta pot se je začela 50 milijonov let nazaj. Sedaj v redu kitov poznamo nekaj več kot 80 vrst.

Eubalaena glacialis (vir)

Mama kit in mladič – Eubalaena glacialis (vir)

Ko že govorim o zgodovini, naj najprej predstavim najdbo 40 okostij kitov v Čilu. Leta 2011 so ob gradnji cest odkrili okostja kitov. Bilo jih je ogromno. Delavci, ki so gradili cesto, verjetno niso bili ravno veseli, ko so, namesto da bi se lotili izgradnje ceste, meter za metrom previdno izkopavali okostja. Na koncu so izkopali pravo kitje pokopališče. Okostja so bila stara med 6 in 9 milijoni let. Raziskovalcem se je tako porodilo vprašanje, kako to da je sočasno prišlo do več poginov teh mogočnih živali, ki jih je odplavilo na obalo, sedaj pa jih nekaj milijonov let kasneje izkopavamo.

Okostja so bila poravnana s trebušnim delom navzgor, nahajala so se v ločenih plasteh, kar je kazalo na to, da niso bili vsi kiti naplavljeni sočasno, pač pa se je to zgodilo večkrat zaporedno. Navkljub zanimivemu odkritju se je delavcem mudilo z gradnjo ceste. Tako so okostja pobrali, raziskovalci paleontologi pa so na srečo poklicali ekipo ameriškega muzeja Smithsonian, ki je pripravila virtualni model celotnega kraja odkritja. Gradnja ceste se je lahko nadaljevala, raziskovalci pa so se lahko v miru posvetili uganki, zakaj je prišlo do množičnih poginov kitov.

Odgovor se skriva v cvetenju morja. Ob tem, ko pride v morje ogromno nutrientov ali hranil za alge, se alge množično razmnožijo. Nekatere vrste alg ob tem sproščajo v okolje toksine, ki na kite nimajo ravno blagodejnega učinka. Ob visoki vsebnosti toksinov v vodi se kiti začnejo dušiti in poginejo. Ameriški raziskovalec Nick Peyson pravi, da so hranila prišla v morje verjetno v obliki mineralov, ki so se spirali z Andov. Hranila za alge so se nabrala v obalnih tokovih, kar je omogočilo razcvet alg in s tem nastajanje večjih količin toksinov, ki pa so bili za velikanske kite žal usodni.

Poginule kite tudi dandanes prinaša na obale. Tako so se kakšen teden nazaj na obalah Kanade spraševali, ali bo kit eksplodiral? Zakaj bi pravzaprav kit eksplodiral?

Kiti živijo v morju, zato je njihova notranjost dobro zaprta, da ne more voda kar tako pritekati v notranje organe. V prebavilu poginulega kita pa se še vedno nahajajo živahni mikroorganizmi, ki veselo prebavljajo kitovo zadnjo večerjo. V tem procesu nastajata stranska produkta plina metan in vodikov sulfid, ki se začneta zadrževati v živali. Na soncu se tako začne zaprto prebavilo kita širiti, in če pritisk v njem naraste, to lahko vodi v – BUM! Naokoli pa leti kitovo drobovje. Prav nič kaj prijeten prizor. Kit v Kanadi na žalost ali na srečo ne bo ekspodiral, začel je razpadati in plini že počasi izhajajo iz poginule živali. Pravzaprav se le redkokdaj zgodi, da poginule kite naplavi na obalo; ponavadi potonejo na dno oceanov. Tistih nekaj, ki jih odnese na obalo, je tako zelo zanimivih za biologe. Mimogrede: naplavljeni kiti, ki eksplodirajo, pogosto postanejo prave viralne internetne zvezde.

Raziskovalci so z razčlenjevanjem poginulih kitov ugotovili, da lahko s preučevanjem njihovega ušesnega masla, ki se jim skozi življenje nabira v ušesih, izvemo veliko o stanju oceanov in življenju kitov. Ušesno maslo ob poginu živali otrdi in tvori ušesni zamašek, ki skriva zgodovino življenja poginulega kita. V ušesnem zamašku so svetlejše plasti, ki nastajajo polovico leta, ko se kit prehranjuje, temnejše plasti pa v obdobju migracije in stradanja. Iz oljnatega ušesnega izcedka tako lahko določimo starost kita. Poleg tega se v maščobnem ušesnem zamašku skrivajo tudi kitji hormoni in snovi, ki onesnažujejo okolje (polutanti). Iz tega lahko ocenimo tudi stanje oceanov in onesnaženost morja. Na žalost ne vemo, kako so te snovi vplivale na kita skozi življenje. Poleg tega tudi ne dobimo slike o vseh snoveh, ki onesnažujejo oceane, saj ostanejo v ušesnem zamašku le tiste, ki se vežejo na maščobe. Raziskave kitov in opazovanja teh veličastnih živali prispevajo marsikaj k našemu poznavanju oceanov in biologije. Kiti so celo tako pomembni, da se jih trudijo šteti tudi iz vesolja s pomočjo satelitskih slik.

Kit v muzeju očitno ni navdušil samo mene. Te mogočne živali lahko eksplodirajo, skrivajo zgodovino oceanov in še marsikaj. Preprosto: UAU!

To je to!

Z

Lobanja

23 Okt

Lobanja – uporabno okostje, ki ga nosimo na vratu, da varuje naše predrage možgane. Mali leksikon zoologije pravi: “Skelet glave pri vretenčarjih; deli se na obrazni in možganski del.” Ko pa pomislimo na naše prednike, morda najprej vidimo pred seboj malo hecno oblikovane lobanje. Ponavadi bolj spominjajo na živalske lobanje kot človeške. No, pa saj tudi smo živali.

Si bila/bil v kakšnem muzeju človeške evolucije in si se čudil/a lobanjam z izstopajočimi čeljustmi, s poudarjenimi nadočesnimi loki in z nizkim čelom? Takšne in drugače morfološke znake prepoznavamo na lobanjah naših prednikov. Na podlagi morfoloških znakov na okostjih biološki antropologi določajo tudi spol in starost osebka. Morda poznaš serijo Kosti (Bones)?

Raziskovalci so ta teden objavili v znanstveni reviji Science odmeven članek z malo manj privlačnim naslovom: ‘Celotna lobanja z Dmanisija v Gruziji in evolucijska biologija zgodnjega rodu Homo’ (A Complete Skull from Dmanisi, Georgia, and the Evolutionary Biology of Early Homo). Članek je privabil veliko znanstvenih blogerjev (ki so največkrat tudi sami znanstveniki), spletnih strani z znanstvenimi novicami (The Guardian, Science, iO9, BBC, New York Times, National Geographic, Slate) in še kakšnega navdušenca nad človeško evolucijo.

Leta 2005 so v Dmanisiju, v Gruziji, odkrili pet lobanj v zelo dobrem stanju. Datirali so jih 1,8 milijona let nazaj. Za približno predstavo, v katerem časovnem obdobju je to, naj podam daljši lok. Zemlja je nastala 4,5 milijarde let nazaj, prvo življenje se je pojavilo približno 3,6 milijarde let nazaj, dinozavri so izumrli 66 milijonov let nazaj, prvi hominini so se pojavili okoli 6 milijonov let nazaj, pripadali so rodu Ardipithecus, med 4 milijoni let in 2 milijoni let so po Zemlji hodili pripadniki rodu Australopithecus; slednji naj bi že hodili pokončno obtem pa so bili tudi uspešni plezalci po drevesih. Rod Homo datiramo na 2,4 milijona let nazaj, mi – Homo sapiens – smo se pojavili šele 200 tisoč let nazaj.

Najbolj pomembno odkritje z Dmanisija je kranium D4500. Kranium je večji del lobanje, ki prekriva možgane in predstavlja tudi zgornjo čeljust. Zraven kraniuma D4500 sodi že prej najdena mandibula D2600. Mandibula je spodnja čeljust vretenčarjev. D4500/D2600 sedaj skupaj tvorita lobanjo št. 5 (v nadaljevanju lobanja 5). (To so poimenovanja, ki jih uporabljajo v članku.)

Dmanisi kranium D4500 in mandibula D2600.

Dmanisi kranium D4500 in mandibula D2600. (vir)

Preden smo prišli do vrste Homo sapiens, poznamo kar nekaj vrst rodu Homo, nekatere med njimi so živele sočasno. To so (od najstarejšega proti najmlajšemu): H. erectus, H. habilis, H. heidelbergensis, H. neanderthalensis, H. rudolfensis in H. sapiens. Nekateri omenjajo kar 17 sočasno živečih vrst z rodu Homo. Pri tem je potrebno opozoriti, da fosilne najdbe predstavljajo le del celotne zgodbe in takratnega dogajanja. Veliko podatkov je izgubljenih ali pa so še vedno nekje globoko pod zemljo in jih moramo še odkriti. Sedaj je “lobanja 5” zamajala dosedanje trdne temelje teh razvrstitev. “Lobanja 5” je glavna zvezda članka. Z odkritjem, opisom in primerjavo “lobanje 5” nekateri že napovedujejo novo zgodbo o evoluciji človeka. V obdobju od dveh milijonov do enega milijona let nazaj naj bi po dosedanjih podatkih obstajala le ena vrsta – Homo erectus. Najdbe, ki so do sedaj predstavljale ločene vrste, so bili morfološko variabilni oz. različni osebki iste vrste.

V raziskovanju človeške evolucije si verjetno skoraj vsak raziskovalec še bolj kot Nobelove nagrade želi odkriti popolnoma nove ostanke, ki niso podobni ničemur do sedaj znanemu. Tako bo morda kdo to odkritje poimenoval celo po sebi in bo njegovo ime ostalo zapisano v večnost.

Morda poznate primer lobanje s Piltdowna? To je tista popolna lobanja, ki so jo našli v Angliji, kar je njeni popolnosti dodalo piko na i. Dokler niso ugotovili, da je šlo za potegavščino in so Angleži ostali brez svojega zgodnjega pripadnika rodu Homo.

Najdba z Dmanisija naj bi spremenila trenuten pogled na evolucijsko linijo rodu Homo. Biološki antropologi ponujajo dve možni razlagi poti razvoja rodu Homo. Prva hipoteza pravi, da je šlo za visoko stopnjo variacij v začetnih linijah rodu Homo, ki kažejo na znotrajvrstno variacijo na ravni populacij. Ta hipoteza zagovarja nastanek evolucijskih sprememb znotraj ene vrste iz rodu Homo skozi daljše časovno obdobje. Druga hipoteza trdi, da variacije predstavljajo medvrstne razlike, torej razlike med različnimi vrstami. Ta hipoteza zagovarja obstoj vsaj treh večjih paleovrst v prvih linijah rodu Homo.

Najdbe z Dmanisija so raziskovalcem omogočile testirati ti dve hipotezi. Testiranje hipotez temelji na informacijah o variaciji znotraj paleodemov ali znotraj populacij fosilnih vrst v določeni točki v času in prostoru. Fosil predstavlja paleodem, če zadovolji dvema pogojema. Prvič, prihajati mora iz enakega stratigrafskega sloja (sloj kamnin iz enakega obdobja) in tafonomičnih okoliščin (način razpada ostankov in nastanka fosila). Drugič, variacija v vzorcu mora biti v enakem obsegu in videzu kot meddemska variacija pri tesno sorodni razpoložljivi vrsti.

Lobanje, ki so jih našli v Dmanisiju, so zadostile pogojem, saj so si bile med seboj dovolj različne; imele so zadostno meddemsko variacijo. Tako so raziskovalci z uporabo 3D računalniških metod ugotovili, da stopnja variacije med lobanjami z Dmanisija ni nič večja kot stopnja variacije med lobanjami danes živečih ljudi in šimpanzov. Poleg tega primerjalne analize lobanj z Dmanisija kažejo tudi variacije v maksilofacialnih značilnostih ali značilnostih zgornje čeljusti in obraza, ki so primerljive ostalim najdbam iz linij rodu Homo. Te variacije/značilnosti so bile uporabljene kot dokazi za taksonomsko ali vrstno različnost med ostalimi afriškimi fosili. Razlike med lobanjami z Dmanisija so primerljive z razlikami med lobanjami ostalih najdb različnih linij rodu Homo. To lahko vidimo na sliki ‘Primerjava variacij kraniuma’. Levo spodaj vidimo variacijo lobanj šimpanzov, v sredini spodaj (*) so pripadniki vrste A. africanus; malo višje na sredini so zaenkrat še različne vrste prvi pripadnikov rodu Homo; na vrhu desno pa imamo predstavljeno variacijo kraniumov pri nas – H. sapiens. Obseg variacij znotraj različnih podvrst šimpanzov in vrste H. sapiens je primerljiv z variacijami med različnimi vrstami začetnih homininov (H. erectus, najdbe s Kabweja in Steinheima). Raziskovalci so to variabilnost opredelili kot znotrajvrstno različnost med takrat živečimi osebki rodu Homo. Njihovo stališče je, da naj bi jih opredelili kot različne podvrste vrste pokončnega človeka ali vrste Homo erectus.

ll

Primerjava variacij kraniuma najdbe z Dmanisija s kraniumi šimpanzov (P. troglodytes, P. t. troglodytes, P. t. verus, P. t. schweinfurthii, P. paniscus) in homininov: Australopithecus africanus, Homo erectus (Java), najdbe s Kabwe in Steinheima, H. neanderthalensis in H. sapiens. Najdbe z Dmanisija so označene s številkami 2, 3, 4, 5. Šimpanzi (P. troglodytes supsp.) so v levem spodnjem kotu, H. sapiens pa v desnem zgornjem kotu. SC 1 (shape component – komponenta oblike) predstavlja znotrajvrstno variacijo kraniuma od velikoobraznega (prognatski) do majhnoobraznega (ortognatskega) osebka. SC 2 označuje spremembo oblike, glede na razredni preskok v velikosti neurokraniuma med različnimi taksoni (skupina ene ali več populacij organizma, ki jih uvrstimo v enako enoto (npr. rod)). (vir)

Torej če lahko variacije v lobanjah z Dmanisija pojasnimo kot znotrajvrstne razlike, lahko tudi ostale morfološke razlike, ki jih pripisujemo najdbam z drugih lokacij, ki jih pogosto razvrščamo kot ločene fosilne vrste, opredelimo kot znotrajvrstne razlike. Tako bi lahko združili vsaj odkritja iz obdobja 2,3 milijona let nazaj do 500 tisoč let nazaj v skupno vrsto – tako predlagajo fosilno vrsto Homo erectus ali pokončni človek. Zatem bi v imenu sledilo še do sedaj znano podvrstno ime.

Na opisani način bi se raziskovalci držali tudi pravila parsimonije, ki pravi, da je bolje uporabiti preprostejšo razlago kot pa bolj kompleksno. Preprostejša ponavadi zahteva tudi manj korakov pri razlagi. Nekateri vseeno opozarjajo, da stvar s fosilnimi ostanki ni tako preprosta. Razlaga na podlagi modela, sestavljenega iz majhnega števila primerkov, primerjava z vrstami z večjim številom primerkov, prikazovanje variabilnosti znotraj teh vrst in na koncu razširjanje ugotovitev na širši krog so lahko težavne in vodijo do napak. Lahko spregledamo kompleksnost, ki se pojavlja in se zadovoljimo s (preveč?) preprosto razlago.

Nekateri raziskovalci opozarjajo na napake predstavljenih odmevnih odkritij – omenjajo težave politike znanosti in objavljanja ekskluzivnih odkritij, ki to morda sploh niso, kritizirajo uporabo 3D metode za iskanje morfoloških razlik; drugi opozarjajo na težave parsimonije, ki lahko spregleda kompleksnost in v splošnem izražajo dvom.

Vsekakor je na koncu, kakšnih 200 tisoč let nazaj, začetne vrste rodu Homo sčasoma nadomestil Homo sapiens. Zadnji predstavniki ostalih vrst rodu Homo, npr. H. floresiensis, so datirani na obdobje 17 tisoč let nazaj. H. neanderthalensis oz. neandertalci pa naj bi izumrli 28 tisoč let nazaj.

To je to!
Z

Če te je zapis pritegnil in si želiš izvedeti kaj več o naši zelo zanimivi evoluciji, priporočam ogled Smithsonianove spletne strani o izvoru človeka.

Štrus, J., Zrinec, A. in Polak, S. 2001. Mali leksikon zoologije, Tehniška založba Slovenije, Ljubljana.