「コウモリ:起源、生息地、生き方の秘密」

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Anonim

コウモリは変な顔をした夜行性の生き物で、秘密のライフスタイルをリードしています。南極大陸を除いて、地球上のどこでもこれらの動物に会うことができます。彼らは嫌悪感を持って彼らを治療することに慣れている人と並んで住んでいて、彼らを恐れさえしています。コウモリは、原則として人間に危険を及ぼすことはありませんが、注意を払っても害はありません。コウモリは新しいウイルスの発生源になる可能性があります。 「コウモリ:起源、生息地、生き方の秘密」(Fiton XXI Publishing House)の第2版では、動物学者のセルゲイ・クルスコップが動物界におけるコウモリの位置について語り、その印象的な多様性を示しています。エンライテナー賞の組織委員会は、この本を25冊の「長いリスト」に含め、その中から賞のファイナリストと受賞者が選ばれます。 N + 1は、コウモリの起源とその祖先が誰であるかを説明する一節を読むように読者を招待します。

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飛んでいるサルや翼のある捕食者?

現代の生物学的分類学の父であるカール・リンネは、1758年に彼の有名な「自然の体系」で、彼に知られているコウモリを霊長類の順序に、サルや人間と一緒に紹介しました。そのような結合の正式な兆候は、リンネが幾分似ているように見えた歯の構造と、女性の乳房の乳首の存在でした。そしてすぐに別の注文であるChiropteraがコウモリに指定されましたが、前世紀の終わりまで、リンネの伝統に従って、コウモリは霊長類に近づきました。前世紀には、トレーシングペーパーとしてロシア語で使われていた「コウモリ」の名前をドイツ語の「fledermaus」から「flyingmonkeys」に変更するという提案さえありました。

1990年代の要約と教科書で、好奇心旺盛な読者は、霊長類、ツパイ、羊毛の羽、コウモリの注文を統合するArchontaスーパーオーダーを見つけるでしょう。さらに、コウモリの最も近い親戚は羊毛の羽であると考えられました。これらのアジアの樹上性動物は、すべての哺乳類の中で最高のグライダーパイロットであり、実際、コウモリが持っている飛行膜のすべての同じセクションを開発しています。しかし、彼らの指は伸びていないので、モモンガ族のような羊毛の羽は、ある背の高い木から別の木へと空中を滑るだけです。

リンネによって概説された伝統から、科学の世界は分子遺伝学からの議論の圧力の下で逸脱しました。

私たちの体は、DNA分子(デオキシリボ核酸)に埋め込まれた「指示」に従って構築されていることが知られています。誰もが両親から受け取る遺伝子(特定のタンパク質の合成に関与するDNAフラグメント)、両親から受け取る遺伝子など、最初のDNA配列までほぼ無期限に受け取ります。 DNAで発生するプロセスの間に、遺伝子は突然変異を起こします-さまざまな程度と性質のヌクレオチドの配列のランダムな変化。そのような突然変異の重要な部分は有害です。つまり、彼らの保因者となった生物は、他の部族と比較して、生存できないか、いくらか欠陥があります。突然変異の特定の割合は中立です:遺伝暗号の縮退または1つのゲノム内の同一の遺伝子の多様性(1つの生物のすべての遺伝子の全体)は、突然変異が正常な動作で誤動作を引き起こさないという事実につながります遺伝装置。さらに、私たちのゲノムには、現在知られている機能を持たないDNA領域があります。もちろん、そのような突然変異では、ほとんど支障なく発生し、蓄積する可能性があります。

与えられた遺伝子について、その仕事を中断することなくその遺伝子に蓄積できる突然変異の最大数と、それらの平均蓄積率を計算する方法があります。これらのデータにより、異なる生物間の親族関係の程度と、これらの生物の進化経路が最終的に分岐したおおよその時間を計算することができます。もちろん、これらの計算はすべて相対的なものです。同じ遺伝子では、たとえば2種のマウス間、およびこれらのマウスとカモノハシ間の関係の程度を計算することは不可能です。突然変異の蓄積率もまた、遺伝子や生物のグループによって異なります。したがって、いわゆる分子時計を較正するには、古生物学的発見が必要です。

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近年の研究の過程でますます多くなっている分子データは、コウモリが霊長類や羊毛の羽の親戚ではなく、いわゆるローラシオテリウム、つまり「ローラシアからの動物」のグループに属していることを非常に明確に示しています。」コウモリ、食虫生物(すべてではない!)、肉食動物、偶蹄目、ウマ、クジラに加えて、このグループの進化の初期段階は、かつては全土を統合した超大陸ローラシアで起こったと考えられています。北半球の。ただし、Laurasiotherium内のコウモリの位置については、依然として議論の余地があります。コウモリは「自分自身」であり、食虫生物を除くすべてのLaurasiotheresの共通の祖先の子孫であると考える人もいます。他の人は彼らを捕食者に近づけます、さらに他の人は捕食者とウマのグループで彼らを近づけます。この協会では、トライアドの存在を強調するために名前が提案されています。「ペガソフェラ」では、「フェラ」(「捕食者」)とペガサスは、翼のある馬のように、コウモリとウマの親族関係を示します。ただし、前述のように、累積的な突然変異が親族関係または類似性の程度を示す限界があります。 2010年、ヨーロッパの研究者HellstromとJenckは、コウモリは肉食動物と有蹄動物と同じ進化の枝に属しているが、現在の知識レベルではこのグループ内で家族の絆を正確に確立できないことを明確に示した記事を発表しました。

そして古生物学はどうですか?現代の有蹄動物、肉食動物、コウモリは構造が非常に異なるため、分子データなしではそれらの関係を想像することは困難です。古生物学的証拠は、コウモリの起源と関係について何かを述べていますか?残念ながら、コウモリの進化の初期段階に関する古生物学者の考えは乏しいだけではありません。小動物の壊れやすい骨は、一般的に保存状態が悪く、動物の死後、森のゴミの中にあると、痕跡を残さずに消え、植物の酸に溶けます。したがって、たとえば、化石の記録には、ツパイの残骸は事実上ありません。トゥパイは非常に古い哺乳類の秩序であると信じる理由はありますが、森林の住民だけです。これがおそらく、飛べないコウモリの祖先の残骸も知られていない理由です。したがって、これらの祖先がどのように見えたかを推測することしかできません。

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ウィングクロー:グリーンリバーの幽霊

コウモリの仮想の祖先の外観とライフスタイルを再構築するいくつかの仮説があります。

アメリカの研究者スミスによって提案された理論によると、コウモリの祖先は前肢と後肢の間に膜を持つ樹上性の食虫性動物でした。明らかに、中型の樹上性哺乳類の進化において膜は比較的容易に発生するため、この仮説は存在する権利を持っています。したがって、現在、それらは2つの無関係な齧歯類のグループで知られており、おそらく有袋類で3回独立して発生しました。膜を備えた化石齧歯動物、さらには完全に古風なジュラ紀後期の哺乳類であるvolatikotheriumが知られています。コウモリ自体では、翼の膜は異なる起源を持っています。ネオパタギウム(「新しい膜」)は「手」自体の皮膚から進化したが、アルケオパタギウム(「古代の膜」)は解剖学的にモモンガ族の膜に対応しており、その存在はモモンガ族に似た形がコウモリの進化。一方、羊毛の羽を除くすべての滑走動物では、膜は手ではなく手首または一般的に前腕に取り付けられていますが、手は飛べない鳥に固有の形状と機能を保持しています。

スミスは、コウモリの祖先が昆虫を追いかけて枝から飛び降りることによって飛ぶことを学んだと仮定しました。しかし、そのようなグライダーパイロットの飛行が十分に長く、空中で獲物を捕まえるのに十分な機動性があるとは考えられません。したがって、コウモリの祖先が膜を持っていた場合、動物自体が食べられないようにするために、むしろそれが必要でした。

コウモリの祖先の手と前肢は、蝶の網のように(または2つのハエたたきのように一度に2つの「手」で)飛んでいる昆虫をつかむために長くなることが示唆されました。ロシアの科学者KonstantinPanyutinは、細長い爪のある足によって、動物が葉や末端の花序のある細い枝を引き上げることができ、その上にいくつかの昆虫が座ることができると示唆しました。ジャンプするとき(たとえば、危険な場合)、間隔の広い水かきのある手は、パラシュートをより安定させ、制御しやすくしました。今日では、ジャワのカイアシ類、つまり「空飛ぶカエル」がこれを行い、水かきのある足を開いた状態で足を大きく広げて木から飛び降ります。

コウモリの遠い過去に関する重要な仮定の1つは、彼らの祖先は単なる樹木ではなく、時間のかなりの部分を垂直の木の幹に費やしたということです。そして今では、比較的早い年齢でコアが腐り始め、その結果、時間の経過とともに、幹に広範な内部空洞が形成される樹種があります。そのような空洞、および木の幹の外側部分のひだの空洞は、コウモリの遠い祖先に避難所を提供する可能性があります。最も可能性が高いのは、鳥やさまざまな小さな恐竜が活動していた日中です。夜になると、動物たちは昆虫やその他の食べ物を求めて垂直の世界を動き回りました。

現代の優れた登山動物(リス、マルテンス、マダガスカル窩)では、股関節は非常に動きやすく、後肢が膝を後ろ向きではなくても横向きに回転させることができます。その後、動物が幹を下るとき、足をほぼ後ろに向けると、木の幹をしっかりとつかむことができます。したがって、木の幹での一定の生活は、コウモリの後肢が引き返され、動物がそれらから吊り下げられることを可能にする理由を説明しています。一部の専門家が示唆しているように、コウモリの祖先は羊毛の羽の進化段階を経ました。木に登る現代の羊毛の翼は、前肢を交互にではなく同時に作用し、それらを投げ上げ、爪で樹皮にしがみつき、そしてそれ自体を引き上げます。このような動きは、前肢の動作の同期と、将来的に飛行中に翼を下げる役割を果たし始める筋肉の発達に貢献します。最後に、樹木生活に非常に特化した動物にとって、地面で木から木へと移動することは、危険で困難な作業になるでしょう。彼らの膜を使って、彼らはむしろ空中を個々のバレル間を移動し、その過程で彼らのスキルを磨き、最初にガイド付きパラシュート、そして次に羽ばたき飛行を好むでしょう。

しかし、これまでのところ、対応する骨格が発見されるまで、これらの出来事の再構築は、主に科学者の想像力の産物のままです。実際には、コウモリは約5,500万年前の化石記録に登場し、すでにコウモリのすべての機能を備えています。おそらく、羽ばたき飛行を習得した後、彼らは停滞した貯水池に頻繁に飛び始めました-飲むために、または獲物を探して-したがって、より頻繁にそのような貯水池の底質に入り、そこで彼らの壊れやすい骨が最終的に保存され始めました。

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長い間最も原始的であると考えられていた最も古い既知のコウモリは、Ikaronycteris、「Icarusbat」です。この中型のコウモリはおそらくうまく飛んだが、それでも空中の昆虫を捕まえるには十分ではなかった。さらに、イカロニクテリスは明らかにエコーロケーションを持っておらず、良い場所に到着した後、翼を折りたたんで地面をさまよったり、木の幹を登ったりして、匂いや視覚の助けを借りて昆虫を探しました。イカロニテリスの散在した遺跡は5500万年前の堆積物から知られており、ワイオミング州のグリーンリバーの地層(グリーンリバー)では、約5250万年前の層で、これらのコウモリの完全に保存された骨格がいくつか見つかりました。

北欧の人々の神話では、コウモリを装った悪魔がいて、その指にはすべて鋭い爪が付いています。もちろん、古代スカンジナビア人の想像力は、実際のプロトタイプを欠いた、ホラーのある種の具体化を描きました-結局のところ、現代のコウモリは、最初のものを除いて、翼の指に爪がありません。しかし、神話よりもそれほど不吉でミニチュアではありませんが、そのような鉤爪の翼のある生き物は実際に存在していました。約10年前、小さな動物学的感覚は、グリーン川の同じ層でまったく異なるコウモリが発見されたことでした。頁岩の上の彼女の骸骨は、カナダのトロント市にあるロイヤルオンタリオ博物館の代表者によって鉱物店で見られました。私はそれを見てすぐに購入し、美術館のコレクションに持ってきました。その後、同じものの2番目のコピーが米国の個人コレクターによって取得されたことが判明しました。このコレクターは、後にいくつかの美術館の科学者が彼のサンプルの正確なコピーを作成することを許可しました。

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コウモリはOnychonycteris(「爪のあるコウモリ」)という名前が付けられ、これまでに知られている中で最も原始的なコウモリであることが判明しました。 Onychonikterisは間違いなくエコーロケーションを発達させていませんでした。手足の骨の比率は、コウモリよりも登山動物の比率を彷彿とさせます。彼の中手骨と指の骨は、著しく伸びていますが、それでもイカロニクテリスよりも程度は小さいです。鉤爪は翼のすべての指に保存されており、動物の学名の基礎となっています。おそらく、onychonikterisの飛行は、速度や機動性に違いはなく、純粋に輸送機能を実行しました。おそらく、動物は一般的に木から木へと短い飛行で移動し、途中で昆虫や他の無脊椎動物を探して食べました。これで翼の爪がどのような役割を果たしたのかはわかりません。おそらく、onykhonikterisはそれらに固執し、樹皮全体に広がる可能性があります。

それでも、始新世初期には、オニコニクテリスは、より進化的に進んだ親戚と一緒に存在し続けた遺物であったことは間違いありません。その研究はまだ終わっていない。おそらくそれは、まだ分類されていない古生物学的発見のいくつかでコウモリの残骸を特定することを可能にし、そして最後に、コウモリの起源に光を当てることを可能にするでしょう。

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