https://frosthead.com

Spines-ul defensiv pe Tenrecs ar putea să coste dimensiunea creierului

Cu cel puțin 29 de milioane de ani în urmă, un mic mamifer mic, ascuțit, plutea pe canalul Mozambicului pe o movilă de vegetație, sau poate un buștean gol, și a aterizat pe insula Madagascar. Dacă acest naufragiu a fost o femeie însărcinată sau o populație mică de adulți rămâne un mister. Tot ce știm este că acest călător sau călători improbabili ar supraviețui, reproduce și transforma în zeci de specii diferite, fiecare adaptat la viață într-un habitat diferit de pe insulă.

Astăzi, numim aceste creaturi tenreci, iar oamenii de știință recunosc 37 de specii vii din minusculele schimbătoare de forme.

Unii, precum tenrele cu coada lungă mai mică, au evoluat cozi prehensile care le permit să se agațe de arbuști și ramuri de copaci. Alții, cum ar fi tenrec-ul pe picior, adaptări sportive pentru viața acvatică și vânează crustacee și larve de insecte sub apă. Tenrecii au cucerit chiar subteranul, cum ar fi tenrele de orez asemănătoare cu alunițele, echipate cu gheare puternice de săpat și ochi mici, cu atât mai bine să păstreze afară solul.

Poate cea mai cunoscută ramură a arborelui genealogic tenrec aparține a cinci specii care seamănă cu arici. Fiecare are păr specializat care s-a transformat, de-a lungul timpului, în coloana vertebrală anti-prădătoare.

Este posibil ca aceste măsuri defensive să fi costat. Un studiu publicat recent în Jurnalul Mammalogiei a găsit dovezi că aceste adaptări extreme, vârfuri, s-au putut dezvolta alături de o scădere a puterii cerebrale.

Există mai mult de o modalitate de a face un tenrec spiky. În timp ce două dintre specii - Echinops telfairi și Setifer setosus - susțin spine scurte, groase și rigide, cel mai mult ca cele ale unui arici, altele au piurele mai lungi și îndoite, amestecate cu blană.

Ted Stankowich, un ecolog evoluționist în comportament la Universitatea de Stat din California, Long Beach, și-a făcut viața investigând modalitățile în care armele și avertismentele evoluează la mamifere. De la dungi zgomotoase și glande parfumate până la vârfurile muntjacului și armura armadillo, Stankowich și laboratorul său vor să știe cum și de ce se formează astfel de apărări și ce se întâmplă cu alte părți ale corpului unui animal atunci când fac acest lucru.

Tenrec mai mic Tenrecul de arici mai mic ( Echinops telfairi ) are spatele acoperit cu vârfuri ascuțite. (Tollkühn / ullstein bild prin Getty Images)

La treizeci și două de specii de tenrec care au făcut, fără să fie, până la urmă. Așadar, ce a fost despre viața în urmă cu milioane de ani, care a coaxat aceste alte cinci specii pentru a-și pune capătul evolutiv? Și ce preț trebuiau să plătească animalele pentru apărarea lor naturală?

„Gândul este că acestea sunt lucruri scumpe de construit”, spune Stankowich. „Este nevoie de multă energie pentru a construi și a transporta un costum mare de armuri, și astfel trebuie să plătiți pentru asta într-un fel.”

Stankowich spune că țesutul cerebral este foarte costisitor. În 2017, laboratorul său a descoperit că printre 647 de specii de mamifere, animalele care au evoluat un fel de apărare specializată, fie că este vorba de armuri, vârfuri sau arme chimice, au avut tendința să sufere și o pierdere de masă cerebrală. Și în timp ce dimensiunea creierului unei specii este determinată de mai mulți factori, corelația dintre dezvoltarea armelor defensive și scăderea dimensiunii creierului sugerează că cei doi sunt înrudiți.

Majoritatea mamiferelor de acolo, cu armuri, vile și altele asemenea sunt destul de mari decât tenrecii, care au o greutate medie mai mică de două kilograme printre cele mai mari specii. Pentru a-și da seama dacă tendința de scădere a dimensiunii creierului continuă în minuscule tencuri, Stankowich și un fost student, Colin Stensrud, au folosit pieile de studiu din muzee, precum și date de istorie naturală de la Uniunea Internațională pentru Conservarea Naturii.

Oamenii de știință au descoperit că pe măsură ce tenrecii au evoluat dimensiuni mai mari ale corpului și s-au mutat în habitate mai deschise, aveau mai multe șanse să evolueze coloanele vertebrale. Este posibil ca animalele să fi început să se aventureze pe câmpuri și păduri deschise pentru a sărbători din abundența insectelor din astfel de locuri, dar, în acest fel, s-au pus în pericol. Pradatorii, cum ar fi păsările, șerpii și fosele - un văr mongoi asemănător unei pisici, originar din Madagascar, sunt toate pradă unor tencuri.

Este posibil ca predarea mai intensă să fi fost selecționată pentru tenreci care erau mai greu de gâfâit, poate pentru că mutațiile le-au dat pielii mai dure sau o blană mai rigidă. Și dacă acest proces ar continua lent timp de milioane de ani, în cele din urmă tenrecii ar putea evolua cu gâturile și spatele pline de vârfuri ascuțite.

Dar armura mai grea nu a venit ieftină. Nu numai că masa relativă a creierului a scăzut pentru speciile de tenrec care au dezvoltat coloanele vertebrale, dar cercetătorii au descoperit, de asemenea, o corelație între nivelul de spinare și cantitatea de declin. Speciile cu vârfuri mai robuste pierduseră mai multă masă cerebrală în raport cu dimensiunea corpului lor decât cele cu coloane vertebrale mai mici, aparent mai puțin costisitoare.

Așadar, înseamnă că Roger Alan Wade vorbea despre biologia dezvoltării când a cântat: „Dacă vei fi mut, trebuie să fii dur”?

Potrivit lui Stankowich, nu este neapărat că tenrecii spinoși sunt proști. Mai probabil, sunt la fel de inteligente pe cât trebuie. „Nu trebuie să fiți atenți la prădători, fie în aer, nici pe sol, deoarece știți că apărarea dvs. este eficientă împotriva lor”, spune el.

Speciile de pradă mai vulnerabile trebuie să investească resurse biologice în urechi, snifferi, ochi și alte tablouri senzoriale care pot detecta prădătorii înainte ca aceștia să fie depistați. Dar, tenrecs spiny ar putea fi capabil de a scăpa de astfel de investiții, deoarece acestea se pot rula într-o minge asemănătoare cu urini sau pot învârti capetele vârf în jurul dacă un prădător vine în apel.

Cu toate acestea, rămân câteva întrebări fără răspuns. Link Olson, biolog evolutiv și curator de mamifere la Muzeul Universității din Alaska, spune că nu știm cu adevărat cum arăta Madagascar când a sosit prima dată tenrec, așa că este greu de spus că dezvoltarea evolutivă a coloanelor vertebrale este legată de zonele deschise. doar pentru că unele specii favorizează acum habitate deschise.

„Cred că trebuie să fim conștienți în mod constant de incertitudine și de modul în care această incertitudine crește cu atât mai mult în urmă cu timpul”, spune Olson, care a petrecut un sfert de secol studiind tenrecii.

De asemenea, este dificil să clasifici unele dintre aceste specii ca locuind în habitate închise sau deschise. Olson spune că două dintre speciile spinoase identificate în habitate deschise, cunoscute sub denumirea de tenreci strecurate. Și un altul, Tenrec ecaudatus, își pierde mult din spinozitate pe măsură ce îmbătrânește și devine mai mare, ceea ce pare să contravină tendinței la alte specii.

"Acestea fiind spuse, există întotdeauna excepții de la orice regulă generală pe care o vedem în natură", spune Olson.

Până la urmă, va fi întotdeauna imposibil de știut exact cum a ajuns o specie. Dar, cu toată diversitatea lor minunată înghesuită într-o insulă bogată în habitat, tenrecii oferă o fereastră remarcabil de clară în trecut.

Spines-ul defensiv pe Tenrecs ar putea să coste dimensiunea creierului