Natuurlijk Antacid Hielp Vroege Wezens Uit Het Land Ademen

{h1}

Beenderen die van de huid zijn afgeleid, hebben de vroegste wezens misschien geholpen om te overleven op het land om te ademen.

De vroegste wezens die uit het water op het land kruipen, hebben misschien antacida uit hun eigen botten verzonnen, een slimme innovatie die de dieren had laten ademen, zo vinden onderzoekers nu.

De vroegste tetrapoden, of schepsels met vier ledematen, maakten hun eerste evolutionaire tochten ongeveer 370 miljoen jaar geleden op het land. Ademlucht kreeg echter uitdagingen. Een belangrijke was het wegwerken van de koolstofdioxide in de lucht, die, wanneer het opbouwt, reageert met water in het lichaam en een zuur vormt.

Nu suggereert groeiend bewijs in moderne reptielen dat botten die in de huid van vroege tetrapoden groeiden, mogelijk als een natuurlijk antacidum werkten door hun neutraliserende chemicaliën in de bloedbaan af te geven. Het resultaat zou de wezens de tijd hebben gegeven om op het land te spenderen voordat ze terug naar het water moesten om zich te ontdoen van overtollige koolstofdioxide.

"Nu weten we dat dermale botten dit kunnen doen en het is iets dat we niet eerder wisten, dat geeft ons een basis dat misschien dit is waarom tetrapoden deze eigenschap hadden, waar we voorheen geen goede verklaring voor hadden," onderzoeker Christine Janis, een paleontoloog aan de Brown University, vertelde WordsSideKick.com. "Het is de ontdekking van deze nieuwe eigenschap van de fysiologie van deze levende dieren die ons terug laat gaan [in de tijd]."

Eerst op het land

Dus laten we de klok terugspoelen: de eerste tetrapoden evolueerden van vissen in de Devoon periode, die zich uitstrekte van ongeveer 416 miljoen jaar geleden tot 359 miljoen jaar geleden. Deze vroege tetrapoden hadden brede gezichten, niet anders dan kikkers en tamelijk onbeweeglijke ribben. Dat betekent dat ze geen extra kooldioxide hadden kunnen afstaan ​​door snel te ademen, zoals mensen en andere zoogdieren doen met hun langere snuit en flexibele ribbenkasten. Noch waren de tetrapoden klein genoeg om kooldioxide en zuurstof via hun huid uit te wisselen, zoals moderne amfibieën doen. [Top 10 nutteloze lichaamsdelen]

Wat tetrapoden hadden, was complex "huidbeen" of bot dat ontstaat uit bindweefsel in de huid in plaats van uit kraakbeen zoals de lange botten van de arm of het been. Het concept huidbot lijkt misschien vreemd, maar het is heel gewoon: menselijke schedel, bijvoorbeeld, is een dermale bot.

Vroege tetrapod-bot vertoonde vele putten en groeven, wat wijst op veel bloedtoevoer, zei Janis. Haar collega's, waaronder mede-auteur en bioloog Daniel Warren van de Saint Louis University, hadden een ander stukje van de puzzel gevonden: in moderne schildpadden en alligators helpt dit dermale bot de reptielen de koolstofdioxide-opbouw te ondersteunen wanneer ze onder water zijn, niet in staat om ademen.

Botademhaling

Tetrapods zou het tegenovergestelde probleem hebben, Janis besefte: ze zouden in staat zijn om koolstofdioxide via hun huid vrij te maken in het water, omdat hun huid meer doorlaatbaar was dan de harde huid van een alligator. Maar aan land hebben ze een ander middel nodig om vrijgelaten te worden. Het leek heel goed mogelijk dat tetrapoden hun complexe dermale botten konden gebruiken als opslagplaats voor calcium en andere zuurneutraliserende mineralen, waardoor ze vrijgelaten konden worden wanneer de niveaus van het zuurniveau te hoog werden, zei Janis.

Om het idee te testen, analyseerden de onderzoekers de skeletten van tetrapoden. Zoals je zou verwachten, hadden de tetrapoden waarvan skeletten weten dat ze meer tijd uit het water doorbrengen, de meest complexe huidbeenderen. De evolutionaire geschiedenis van het dier ondersteunt ook de hypothese.

"Wanneer [het dermale bot] verloren gaat, raakt het verloren in de lijn die leidt tot moderne reptielen wanneer ze meer beweeglijke ribben beginnen te krijgen," zei Janis.

Zij en haar collega's rapporteerden hun werk dinsdag (24 april) in het tijdschrift Proceedings of the Royal Society B.

Einde van de vroege viervoeters

Hoewel het bewijs consistent is met de theorie van Janis, is er nog geen bewijs dat tetrapoden hun botten op deze manier echt gebruikten. De volgende stap, zei Janis, is om te zoeken naar chemische of andere aanwijzingen in moderne reptielen die hun botten gebruiken als antacidum. Als tekenen worden vastgesteld, kunnen onderzoekers jagen naar dezelfde signalen in oude tetrapoden.

De terrestrische tetrapoden bestudeerd door Janis en haar collega's uitgestorven tijdens de Perm periode 299 miljoen tot 251 miljoen jaar geleden. Het was een veranderende wereld, zei Janis, en het kooldioxide in de atmosfeer nam toe. Het is mogelijk dat de botafhankelijke ademhaling van tetrapoda minder effectief was in deze nieuwe atmosfeer.

"Wie weet?" Vroeg Janis. "Ik denk dat het erop aan komt dat dit waarschijnlijk een prima manier was om een ​​tijdje te leven - miljoenen jaren - maar uiteindelijk waren er dingen die betere manieren hadden gevonden om koolstofdioxide kwijt te raken."

Je kunt volgen WordsSideKick.com senior schrijver Stephanie Pappas op Twitter @sipappas. Volg WordsSideKick.com voor het laatste nieuws over wetenschap en ontdekkingen op Twitter @wordssidekick en verder Facebook.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com