Естественный Антацид Помог Ранним Существам Дышать

{h1}

Возможно, кости, полученные из кожи, помогли самым ранним существам выжить на суше, чтобы дышать.

Исследователи теперь обнаружили, что самые ранние существа, которые выползли из воды на землю, могли придумывать антациды из собственных костей, умное новшество, которое позволило бы животным дышать.

Самые первые четвероногие, или четвероногие существа, совершили свои первые эволюционные набеги на землю около 370 миллионов лет назад. Хотя дышать воздухом было сложно. Основным из них было избавление от углекислого газа воздуха, который, когда он накапливается, реагирует с водой в организме и образует кислоту.

Теперь все больше данных о современных рептилиях позволяет предположить, что кости, которые росли на коже ранних четвероногих, могли действовать как естественный антацид, выпуская их нейтрализующие химические вещества в кровоток. В результате существа получили бы время, чтобы провести их на земле, прежде чем им пришлось бы вернуться к воде, чтобы избавиться от избытка углекислого газа.

«Теперь мы знаем, что кожная кость может сделать это, и это то, чего мы раньше не знали, это дает нам основание, что, возможно, именно поэтому тетрапод имели такую ​​особенность, которой ранее у нас не было хорошего объяснения», - считает исследователь. Кристина Дженис, палеонтолог из Университета Брауна, рассказала WordsSideKick.com. «Именно открытие этой новой особенности физиологии этих живых животных позволяет нам вернуться назад [во времени]».

Сначала на суше

Итак, давайте перевернем время: первые тетрапод произошли от рыбы в девонский период, который длился от 416 миллионов лет назад до 359 миллионов лет назад. У этих ранних четвероногих были широкие лица, мало чем отличающиеся от лягушек, и довольно неподвижные ребра. Это означает, что они не смогли бы избавиться от лишнего углекислого газа, быстро дыша, как люди и другие млекопитающие с их более длинными мордами и гибкими грудными клетками. Также тетрапод не были достаточно маленькими, чтобы обменивать углекислый газ и кислород через кожу, как это делают современные амфибии. [Топ 10 бесполезных частей тела]

У четвероногих была сложная «дермальная кость», или кость, которая образуется из соединительной ткани в коже, а не из хряща, как длинные кости руки или ноги. Концепция костей кожи может показаться странной, но она очень распространена: человеческий череп, например, является кожной костью.

Ранняя четвероногая кость показала много ям и борозд, что указывает на большое кровоснабжение, сказал Дженис. Ее коллеги, включая соавтора статьи и биолога Дэниела Уоррена из Университета Сент-Луиса, нашли еще один кусочек головоломки: у современных черепах и аллигаторов эта дермальная кость помогает рептилиям переносить накопление углекислого газа, когда они находятся под водой, неспособные дышать.

Костное дыхание

Дженис понял, что у тетрапод будет противоположная проблема: они могут выделять углекислый газ через кожу, находясь в воде, поскольку их кожа была более проницаемой, чем жесткая шкура аллигатора. Но на суше им понадобится другое средство освобождения. Кажется очень вероятным, что четвероногие могли использовать свои сложные кожные кости в качестве хранилища для кальция и других нейтрализующих кислоту минералов, высвобождая их по мере необходимости, когда уровень кислотности в организме становился слишком высоким, сказал Дженис.

Чтобы проверить идею, исследователи проанализировали скелеты тетрапод. Как и следовало ожидать, у четвероногих, известных скелетам, чтобы проводить больше времени вне воды, были самые сложные кожные кости. Эволюционная история животного также подтверждает гипотезу.

«Когда [кожная кость] теряется, она теряется в родословной, ведущей к современным рептилиям, когда у них появляется больше подвижных ребер», - сказал Дженис.

Она и ее коллеги сообщили о своей работе во вторник (24 апреля) в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Конец ранних четвероногих

Хотя данные соответствуют теории Яниса, пока нет никаких доказательств того, что тетрапод действительно использовали свои кости таким образом. Следующим шагом, сказал Дженис, будет поиск химических или других признаков у современных рептилий, которые используют свои кости в качестве антацида. Если установлены какие-либо контрольные признаки, исследователи могут охотиться за теми же сигналами у древних четвероногих.

Земные четвероногие, изученные Янис и ее коллегами, вымерли в пермский период с 299 млн. До 251 млн. Лет назад. По словам Яниса, мир меняется, и содержание углекислого газа в атмосфере увеличивается. Возможно, что костно-зависимое дыхание тетрапод не было столь эффективным в этой новой атмосфере.

"Кто знает?" Янис спросил. «Я думаю, что главное - это, вероятно, идеальный способ прожить какое-то время - миллионы лет, - но в конце концов, были вещи, которые нашли более эффективные способы избавления от углекислого газа».

Вы можете следовать WordsSideKick.com старший писатель Стефани Паппас в Твиттере @sipappas. Следите за WordsSideKick.com, чтобы быть в курсе последних научных новостей и открытий в Twitter @wordssidekick и на facebook.





RU.WordsSideKick.com
Все права защищены!
Перепечатка материалов разрешена только с простановкой активной ссылки на сайт RU.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RU.WordsSideKick.com