Ці 5 слідів стародавніх предків все ще існують у людських тілах сьогодні

Багато хто з нас повертається на роботу або до школи, провівши час із родичами у літній період. Іноді нам може бути цікаво, як ми пов’язані з деякими з цих людей, з якими у нас, здавалося б, немає нічого спільного (особливо з особливо набридливим родичем). Однак з погляду еволюції у всіх нас є спільні предки, якщо ми повернемося досить далеко до минулого. Це означає, що багато рис нашого тіла сягають тисяч або навіть мільйонів років тому в нашому великому генеалогічному дереві життя.

У біології термін «гомологія» належить до подібності структури, заснованої на походження загального предка. Подумайте про схожість людської руки, крила кажана та плавця кита. Усі вони мають спеціальні функції, але основний план тіла кісток залишається тим самим. Це відрізняється від «аналогічних» структур, таких як крила комах та птахів. Хоча вони виконують аналогічну функцію, крила бабки та крила папуги виникли незалежно і не мають одного й того ж еволюційного походження. Ось п’ять прикладів стародавніх рис, які ви, можливо, здивуєтеся, дізнавшись, що вони й досі зустрічаються у людей.

На крок попереду

Що нас робить людьми? Це питання мучило вчених та вчених протягом століть. Сьогодні здається відносно простим визначити, хто людина, а хто ні, але, переглядаючи літопис скам’янілостей, все швидко стає менш ясним. Порівняння будови кісток передніх кінцівок людини, собак, птахів та китів.

Чи починається людство з походження нашого власного вигляду, Homo sapiens, 300 000 років тому? Чи нам слід відтягнути події більш ніж на три мільйони років тому до таких предків, як «Люсі» (афарський австралопітек) зі Східної Африки? Чи ще далі, до нашого відділення від інших людиноподібних мавп?

Яку лінію ви не креслили б на піску, щоб точно визначити народження людства, одне можна сказати напевно. Звичне ходіння на двох ногах, відоме як «прямоходіння», було одним із найбільших кроків наших предків. Майже кожна частина нашого скелета була порушена переходом від ходьби рачки до прямоходіння. Ці адаптації включають вирівнювання та розмір кісток стопи, тазостегнових кісток, колін, ніг та хребта. Важливо, що з копалин черепах ми знаємо, що швидке збільшення розміру нашого мозку відбулося невдовзі після того, як ми почали ходити прямо.

Це потребувало змін у ділянці тазу, щоб наші діти з великим мозком могли проходити через розширені родові шляхи. Наш розширений таз (іноді званий розширенням здухвинної кістки) — це гомологічна риса, властива кільком лініям ранніх копалин, а також усім, хто живе сьогодні. Потім наші великі мізки підживлювали вибух мистецтва, культури та мови, важливих концепцій при розгляді того, що робить нас людьми.

Діра у твоїй голові

Крім того, що ваші очні яблука сидять на своїх орбітах, ви можете бути здивовані, дізнавшись, що у вас є інші великі отвори (відомі як фенестри) у вашому черепі. На кожній стороні людського черепа знаходиться одне вікно, яке поєднує нас із нашими загальними предками, що жили понад 300 мільйонів років тому. Тварини з цим єдиним вікном у черепі відомі як синапсиди. Слово означає «зрослі арки», маючи на увазі кісткову арку, розташовану під отвором в черепі за кожним оком. Сьогодні всі ссавці, включаючи людину, є синапсидами (але не рептилії та птахи). Інші відомі синапсиди доісторичних часів включають Діметродону, що часто неправильно ідентифікується. Стародавню рептилію з вітрильною спиною часто беруть за динозавра. Проте через його розлогих кінцівок і єдиного скроневого отвору він натомість належить до лінії, яку іноді називають «звіроподібними рептиліями», хоча ми віддаємо перевагу точнішому терміну синапсид.

10 мізинців та 10 мізинців на ногах

Я друкую цю статтю на своєму комп’ютері, використовуючи десять моїх пальців (пальці та великі пальці; цифри також належать до пальців ніг, але мої не дістають до клавіатури). Цей зразок з п’яти пальців на руці чи нозі людини, відомий як «п’ятипала кінцівка», зустрічається у більшості амфібій, рептилій, птахів та ссавців. Але в риб немає пальців на руках і ногах, то коли ж вперше з’явилися пальці? Нещодавнє дослідження, проведене мною та моїми колегами, насправді описало перші пальці, що збереглися у плавнику риби.

Ми використовували потужні методи візуалізації, щоб заглянути всередину скам’янілості під назвою Elpistostege віком 380 мільйонів років з Квебеку, Канада, щоб виявити найстаріші пальці риби! Дещо дивно, що перші риби, у яких розвинулися пальці, все ще зберігали промені плавців навколо себе, тому ці кістки не були видно на тварині зовні.

Найраніші чотирилапі (чотириногі тварини з хребтом, які зрештою перемістилися з води на сушу) «експериментували» з кількістю пальців, іноді їх знаходили з шістьма, сімома або вісьмома пальцями.

Ці ранні чотирилапі, ймовірно, все ще жили у воді. Тільки коли чотирилапі стали по-справжньому земними, з’явилася п’ятипальцева кінцівка. Таке розташування, швидше за все, виникло як практичне рішення зменшення навантаження на землю.

Наші зуби

Ваші думки блукають, коли ви чистите зуби? Ну, ви колись замислювалися, наскільки еволюційно старі ваші перлинно-білі? 2022 року група палеонтологів описала ізольовані зуби копалин риб з порід силурійського віку в провінції Гуйчжоу, Китай. Це чудове відкриття відсунуло мінімальний вік зубів ще на 14 мільйонів років тому, порівняно з попередніми відкриттями. Це означає, що наші зуби сягають колосальних 439 мільйонів років тому.

Ця нова риба, дуже рання щелепна хребетна, була названа Qianodus duplicis і відома лише за окремими спеціалізованими зубами, відомими як «завитки». Зубна завитка є химерним рядом зубів, які закручуються один в одного по спіралі (найвідоміший з них присутній у акули-пили Helicoprion). Проте зуби китайської щелепної риби мають низку особливостей, властивих іншим сучасним щелепним хребетним, що підкреслює їхню важливість для розуміння еволюції наших власних зубодробників.

Виростити хребет

«Виростити хребет» – значить стати сміливішим і впевненішим. Перші тварини, які зробили саме це, напевно, були сміливими, щоб вирушити в небезпечні древні моря 500 мільйонів років тому. По-перше, у цих червоподібних тварин розвинулася “хорда” – хрящовий стрижень, що проходить вздовж задньої частини тіла. Це дозволило прикріпити сегментовані м’язові блоки та довгий хвіст, що виходить за межі ануса. Всі тварини з хордою називаються хордовими й включають все, від асцидій до чайок, що налічують більше ніж 65 000 живих видів.

Щоб отримати уявлення про перші хордові, сьогодні ми можемо подивитись на таких тварин, як ланцетник (відомий як Amphioxus або Branchiostoma). Ланцетники трохи схожі на крихітні примітивні риби без плавників. Вони плавають, похитуючи тілом із боку на бік. Далі йдуть ті, у кого голова добре організована (черепні) і ті, у яких хорда замінена хребтом у дорослих (хребетні). Хребет складається з окремих сегментованих кісток (хребців), які з’єднуються один з одним у певному порядку.

У нас є кілька дражливих скам’янілостей, що представляють найраніше відомі зразки хребетних, таких як Metaspriggina, відома з Канади, або Haikouichthys з Китаю в породах віком понад 500 мільйонів років. Отже, будь то ваш великий мозок і широкий таз прямоходіння, череп з одним отвором і кістковою дугою, ваші пальці рук, ніг, зуби або спинний мозок, ми, люди, маємо багато спільних древніх рис в наших тілах. Отже, за словами поетеси та активістки Майї Енджелоу, можливо, варто пам’ятати, що ми більше схожі, ніж несхожі.