Zmienny przodek konia

Wzrost temperatury powodował zmniejszanie się zwierząt w toku ewolucji – odkryli badacze. Czy obecne ocieplenie wyzwoli podobną tendencję?

Publikacja: 24.02.2012 02:50

Sifrhippus sandrae (z prawej) żyjącego 56 mln lat temu trudno byłoby pomylić ze współczesnym koniem

Sifrhippus sandrae (z prawej) żyjącego 56 mln lat temu trudno byłoby pomylić ze współczesnym koniem domowym

Foto: Danielle Byerley Florida Museum of Natural History

– Przodkowie koni byli początkowo wielkości małego psa, takiego jak miniaturowy sznaucer – powiedział Jonathan Bloch z Muzeum Historii Naturalnej Florydy. – Zaskakujące jest jednak to, że potem w toku ewolucji stali się jeszcze mniejsi, a następnie gwałtownie się rozrośli. Zmiany te odpowiadały okresom ocieplenia i ochłodzenia klimatu.

Kiedy Sifrhippus znany z kontynentu amerykańskiego pojawił się ponad 50 mln lat temu, ważył niewiele ponad 5 kg.

„Pokazaliśmy, że temperatura wpływa na zmianę wielkości ciała." Jonathan Bloch

Zamieszkiwał lasy Ameryki podczas tzw. paleoceńsko-eoceńskiego maksimum termicznego (PETM). To gwałtowne zaburzenie ziemskiego klimatu ok. 56 mln lat temu trwało 175 tys lat. W tym czasie wzrost temperatury globalnej sięgnął ok. 6 st. Spowodowany był przez uwolnienie ogromnych ilości dwutlenku węgla do atmosfery i oceanów.

Podczas tego ocieplenia w toku ewolucji jedna trzecia ssaków odpowiedziała na te zmiany zmniejszeniem wielkości, niektóre gatunki nawet o połowę. W ciągu pierwszych 130 tys. lat ocieplenia Sifrhippus skurczył się o około 30 procent, do rozmiarów małego kota (około 3 kg), a następnie w ciągu ostatnich 45 tys. lat trwania PETM odbił do około 7 kg.

Ile tlenu w zębach

Naukowcy przypuszczają, że przyczyną tych wahań wielkości zwierząt były zmiany globalnej temperatury i rosnące stężenie dwutlenku węgla. Ross Secord z Uniwersytetu Nebraska-Lincoln i Jonathan Bloch z Muzeum Historii Naturalnej Florydy wraz z zespołem dostarczyli dowodów świadczących o ścisłej korelacji między temperaturą i wielkością ciała.

Secord, Bloch i koledzy wyniki badań ogłosili w dzisiejszym wydaniu magazynu „Science".

Odkrycia dokonali trochę przez przypadek. Zlecili studentom zmierzenie zębów skamieniałych szczątków przodków koni znalezionych w Cabin Fork w stanie Wyoming.

Jeden ze studentów Stephen Chester zwrócił uwagę, że starsze zwierzęta były znacznie większe niż późniejsze.

– Myślałem, że coś musiało być źle, ale on miał rację, tendencja stała się wyraźna. Zleciliśmy zebranie większej ilości skamieniałości – wspominał Jonathan Bloch.

Ross Secord wykonał chemiczną analizę izotopów tlenu w zębach w laboratorium Blocha. To, co znalazł, było jeszcze większą niespodzianką.

Podróż w czasie

– To było absolutnie zaskakujące, gdy Ross przedstawił pierwsze dane izotopów tlenu – powiedział Jonathan Bloch. – Patrzyliśmy na wykres i zdaliśmy sobie sprawę, że wygląda on dokładnie tak samo jak wykres wzrostu wielkości ciała kopalnych zwierząt. Po raz pierwszy, cofając się w czasie o dziesiątki milionów lat, byliśmy w stanie pokazać, że rzeczywiście temperatura wpływa na zmianę wielkości ciała. Trwało to wystarczająco długo, aby można argumentować, że dobór naturalny i ewolucja naprawdę korespondują ze zmianami temperatury.

– Rzuca to światło na to, czego możemy się spodziewać w ciągu następnego stulecia lub dwóch, jeśli sprawdzą się przynajmniej niektóre z przewidywanych modeli klimatycznych, np. te, które mówią o tym, że będziemy świadkami ocieplenia aż o 4 st. Celsjusza przez następne 100 lat – dodał Ross Secord. – Ornitolodzy już odnotowali mniejsze rozmiary ptaków niż kiedyś.

Te prognozy oparte są na danych o wzroście stężenia dwutlenku węgla w atmosferze o 40 proc. Na początku uprzemysłowienia w XIX wieku wynosił on 280 ppm (cząsteczek na milion), a dziś badacze notują 392 ppm.

– Jednym z problemów jest to, że ocieplenie podczas PETM było o wiele wolniejsze niż dzisiaj. Trzeba było od 10 do 20 tys. lat, aby temperatura wzrosła o 2 – 3 stopnie, teraz spodziewamy się takiego wzrostu w ciągu stulecia, co najwyżej dwóch – zauważył Secord.

Czy będziemy świadkami tej samej reakcji ewolucyjnej? Czy zwierzęta będą w stanie nadążyć i dostosować swoje rozmiary w ciągu najbliższych kilku wieków?

– Przodkowie koni byli początkowo wielkości małego psa, takiego jak miniaturowy sznaucer – powiedział Jonathan Bloch z Muzeum Historii Naturalnej Florydy. – Zaskakujące jest jednak to, że potem w toku ewolucji stali się jeszcze mniejsi, a następnie gwałtownie się rozrośli. Zmiany te odpowiadały okresom ocieplenia i ochłodzenia klimatu.

Kiedy Sifrhippus znany z kontynentu amerykańskiego pojawił się ponad 50 mln lat temu, ważył niewiele ponad 5 kg.

Pozostało 89% artykułu
Nauka
W organizmach delfinów znaleziono uzależniający fentanyl
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku
Nauka
Jak picie kawy wpływa na jelita? Nowe wyniki badań
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Północny biegun magnetyczny zmierza w kierunku Rosji. Wpływa na nawigację