Sólin Sólin Rís 10:23 • sest 16:05 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 25:04 • Sest 15:29 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 12:18 • Síðdegis: 25:05 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 05:51 • Síðdegis: 18:50 í Reykjavík
Sólin Sólin Rís 10:23 • sest 16:05 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 25:04 • Sest 15:29 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 12:18 • Síðdegis: 25:05 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 05:51 • Síðdegis: 18:50 í Reykjavík
LeiðbeiningarTil baka

Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=
Forsíða Náttúruvísindi og verkfræði Lífvísindi: dýrafræði Hvert var fyrsta spendýrið?

Flokkun:

26.10.2004
Náttúruvísindi og verkfræði Lífvísindi: dýrafræði

Hvert var fyrsta spendýrið?

Jón Már Halldórsson

Þegar fjallað er um tilkomu og þróun nýrra hópa lífvera þá verður að hafa í huga að slíkt gerist ekki í einu vetfangi heldur eru breytingarnar hægfara. Sérkenni spendýra (Mammalia) eru afleiðing ármilljóna þróunar. Eins og fram kemur hér á eftir eru flestir steingervingafræðingar sammála um hvert var fyrsta „sannanlega“ spendýrið en ekki má gleyma því að skilin á milli hópa eru ekki endilega skörp og því er mjög erfitt að segja endanlega til um hvaða spendýr kom fram fyrst.

Þegar upphaf og þróun spendýra eru skoðuð þarf að líta til tilkomu ákveðinna einkenna sem voru ekki til staðar hjá forverum þeirra eins og menn lesa úr gloppóttri steingervingasögu jarðlífsins. Á þeim tímabilum jarðsögunnar sem kallast perm og trías, fyrir um 250-200 milljónum ára, voru upp skriðdýr sem nefnast cynodont, en cyno þýðir hundur og dont merkir tönn. Þessi dýr tilheyrðu flokki skriðdýra sem kölluð eru þelskriðdýr eða þeleðlur (e. Therapsida). Þróuðustu cynodontarnir virðast afar líkir spendýrum í samanburði við fyrstu cynodontana. Rannsóknir hafa sýnt að þessi hópur var einhvers konar millistig á milli skriðdýra og spendýra þar sem hann hafði til að bera mörg afar „spendýraleg“ einkenni.



Tennur eru það sem varðveitist best í jarðlögum en mjúkir vefir eins og innyfli varðveitast ekki og því hafa vísindamenn fyrst og fremst stuðst við þróun á tannbyggingunni. Meginmunurinn á tönnum spendýra og skriðdýra er hversu mikil sérhæfing er á tanngarði spendýra en þau hafa jaxla, vígtennur og framtennur. Tennur skriðdýra eru aftur á móti ósérhæfðar og allar líkar hver annarri. Cynodontar voru komnir lengra í átt að sérhæfingu tanna en skriðdýr og þeir höfðu meðal annars greinilegar vígtennur og ránjaxla líkt og kjötætur spendýra. Eitt mikilvægt einkenni var þó ólíkt hjá cynodontum í samanburði við spendýr og það var nýmyndun tanna. Hjá cynodontum, eins og hjá skriðdýrum, var látlaus nýmyndun tanna en spendýr fá aðeins nýjan tanngarð einu sinni til tvisvar á ævinni.

Það kom vísindamönnum í opna skjöldu eftir miðja síðustu öld þegar þeir uppgötvuðu að cynodontar hafa sennilega haft vöðvaríka snoppu og varir, líkt og spendýr, sem gerði þeim kleift að sjúga. Þetta er sterk vísbending um að kvendýrin hafi haft ungviðið á spena. Önnur vísbending sem styrkir þessa kenningu er sú að árið 1955 fann bandaríski steingervingafræðingurinn A. S. Brink steingerðar leifar fullorðins dýrs sem umvafði lítið dýr af sömu tegund. Brink ályktaði sem svo að þar væri kvendýr með afkvæmi sitt og þetta væri sterk vísbending um móðurumhyggju meðal cynodonta, kvendýrið hafi alið önn fyrir unganum með mjólk sem það framleiddi.

Hins vegar eru ýmis líffærafræðileg atriði ólík þegar spendýr og cynodontar eru borin saman, til dæmis bygging eyrna. Spendýr hafa mjög smá en afar merkileg bein í miðeyranu sem nefnast hamar (malleus), steðji (incus) og ístað (stapes) og tengja þau hljóðhimnuna við innra eyrað. Í cynodontum voru hamarinn og steðjinn hluti af kjálkabeinunum eins og hjá skriðdýrum. Beinin hafa því öðlaðist nýtt og gjörólíkt hlutverk hjá spendýrunum eftir árþúsunda þróun.

Athygli vísindamanna beinist líka að eðli heyrnar hjá spendýrum, en þau heyra hljóð af mun hærri tíðni en skriðdýr og fuglar. Þróunarfræðingar eru sammála um að þetta sé skýr aðlögun að því að greina hljóð skordýra að næturþeli. Eiginleiki spendýra til að nema hljóð af hærri tíðni en skriðdýr geta gat auk þess komið sér vel þar sem flest spendýraungviði gefa frá sér hljóð á mjög hárri tíðni. Skriðdýr voru í árdaga helstu afræningjar spendýra en þau gátu ekki greint væl spendýraunganna þar sem það er utan marka heyrnarsviðs skriðdýra.

Flestir steingervingafræðingar eru á því að fyrsta „sannanlega“ spendýrið hafi komið fram undir lok tríastímabilsins fyrir um 215 miljónum ára, það er að þá hafi verið komið fram dýr sem hafði öll helstu einkenni spendýra (sjá svar sama höfundar við spurningunni Hvað er það helsta sem einkennir spendýrin?). Þetta dýr hefur verið nefnt megazostrodon á fræðimáli. Það var afar smátt, vó í kringum 30 grömm og líktist snjáldrum nútímans. Það var virkt á nóttunni eins og reyndar flest spendýr allt fram á þennan dag, át aðallega skordýr en lagðist stundum á hræ þegar slíkt var í boði. Dýrið verpti leðurkenndum eggjum líkt og nefdýr sem eru frumstæðustu spendýrin í dag.



Næstu ármilljónir voru spendýr afar smávaxin næturdýr sem létu lítið fyrir sér fara og stunduðu skordýraveiðar og hræát. Þau urðu ekki stærri og meiri að burðum fyrr en en risaeðlurnar (dinosauria) dóu út við lok krítartímabilsins fyrir um 65 milljónum ára. Þá varð gríðarleg tegundaútgeislun og spendýr fylltu það skarð sem risaeðlurnar skildu eftir sig.

Heimildir og myndir:

Höfundur

Jón Már Halldórsson

Jón Már Halldórsson

líffræðingur

Útgáfudagur

26.10.2004

Spyrjandi

Jóhann Þorgeirsson
Jóhann Bjarki Arnarsson Hall, f. 1992

Efnisorð

Tilvísun

Jón Már Halldórsson. „Hvert var fyrsta spendýrið?“ Vísindavefurinn, 26. október 2004, sótt 23. nóvember 2024, https://visindavefur.is/svar.php?id=4574.

Jón Már Halldórsson. (2004, 26. október). Hvert var fyrsta spendýrið? Vísindavefurinn. https://visindavefur.is/svar.php?id=4574

Jón Már Halldórsson. „Hvert var fyrsta spendýrið?“ Vísindavefurinn. 26. okt. 2004. Vefsíða. 23. nóv. 2024. <https://visindavefur.is/svar.php?id=4574>.

Chicago | APA | MLA

Þessi síða notar vafrakökur Nánari upplýsingar

Ég samþykki

Senda grein til vinar

=

Hvert var fyrsta spendýrið?
Þegar fjallað er um tilkomu og þróun nýrra hópa lífvera þá verður að hafa í huga að slíkt gerist ekki í einu vetfangi heldur eru breytingarnar hægfara. Sérkenni spendýra (Mammalia) eru afleiðing ármilljóna þróunar. Eins og fram kemur hér á eftir eru flestir steingervingafræðingar sammála um hvert var fyrsta „sannanlega“ spendýrið en ekki má gleyma því að skilin á milli hópa eru ekki endilega skörp og því er mjög erfitt að segja endanlega til um hvaða spendýr kom fram fyrst.

Þegar upphaf og þróun spendýra eru skoðuð þarf að líta til tilkomu ákveðinna einkenna sem voru ekki til staðar hjá forverum þeirra eins og menn lesa úr gloppóttri steingervingasögu jarðlífsins. Á þeim tímabilum jarðsögunnar sem kallast perm og trías, fyrir um 250-200 milljónum ára, voru upp skriðdýr sem nefnast cynodont, en cyno þýðir hundur og dont merkir tönn. Þessi dýr tilheyrðu flokki skriðdýra sem kölluð eru þelskriðdýr eða þeleðlur (e. Therapsida). Þróuðustu cynodontarnir virðast afar líkir spendýrum í samanburði við fyrstu cynodontana. Rannsóknir hafa sýnt að þessi hópur var einhvers konar millistig á milli skriðdýra og spendýra þar sem hann hafði til að bera mörg afar „spendýraleg“ einkenni.



Tennur eru það sem varðveitist best í jarðlögum en mjúkir vefir eins og innyfli varðveitast ekki og því hafa vísindamenn fyrst og fremst stuðst við þróun á tannbyggingunni. Meginmunurinn á tönnum spendýra og skriðdýra er hversu mikil sérhæfing er á tanngarði spendýra en þau hafa jaxla, vígtennur og framtennur. Tennur skriðdýra eru aftur á móti ósérhæfðar og allar líkar hver annarri. Cynodontar voru komnir lengra í átt að sérhæfingu tanna en skriðdýr og þeir höfðu meðal annars greinilegar vígtennur og ránjaxla líkt og kjötætur spendýra. Eitt mikilvægt einkenni var þó ólíkt hjá cynodontum í samanburði við spendýr og það var nýmyndun tanna. Hjá cynodontum, eins og hjá skriðdýrum, var látlaus nýmyndun tanna en spendýr fá aðeins nýjan tanngarð einu sinni til tvisvar á ævinni.

Það kom vísindamönnum í opna skjöldu eftir miðja síðustu öld þegar þeir uppgötvuðu að cynodontar hafa sennilega haft vöðvaríka snoppu og varir, líkt og spendýr, sem gerði þeim kleift að sjúga. Þetta er sterk vísbending um að kvendýrin hafi haft ungviðið á spena. Önnur vísbending sem styrkir þessa kenningu er sú að árið 1955 fann bandaríski steingervingafræðingurinn A. S. Brink steingerðar leifar fullorðins dýrs sem umvafði lítið dýr af sömu tegund. Brink ályktaði sem svo að þar væri kvendýr með afkvæmi sitt og þetta væri sterk vísbending um móðurumhyggju meðal cynodonta, kvendýrið hafi alið önn fyrir unganum með mjólk sem það framleiddi.

Hins vegar eru ýmis líffærafræðileg atriði ólík þegar spendýr og cynodontar eru borin saman, til dæmis bygging eyrna. Spendýr hafa mjög smá en afar merkileg bein í miðeyranu sem nefnast hamar (malleus), steðji (incus) og ístað (stapes) og tengja þau hljóðhimnuna við innra eyrað. Í cynodontum voru hamarinn og steðjinn hluti af kjálkabeinunum eins og hjá skriðdýrum. Beinin hafa því öðlaðist nýtt og gjörólíkt hlutverk hjá spendýrunum eftir árþúsunda þróun.

Athygli vísindamanna beinist líka að eðli heyrnar hjá spendýrum, en þau heyra hljóð af mun hærri tíðni en skriðdýr og fuglar. Þróunarfræðingar eru sammála um að þetta sé skýr aðlögun að því að greina hljóð skordýra að næturþeli. Eiginleiki spendýra til að nema hljóð af hærri tíðni en skriðdýr geta gat auk þess komið sér vel þar sem flest spendýraungviði gefa frá sér hljóð á mjög hárri tíðni. Skriðdýr voru í árdaga helstu afræningjar spendýra en þau gátu ekki greint væl spendýraunganna þar sem það er utan marka heyrnarsviðs skriðdýra.

Flestir steingervingafræðingar eru á því að fyrsta „sannanlega“ spendýrið hafi komið fram undir lok tríastímabilsins fyrir um 215 miljónum ára, það er að þá hafi verið komið fram dýr sem hafði öll helstu einkenni spendýra (sjá svar sama höfundar við spurningunni Hvað er það helsta sem einkennir spendýrin?). Þetta dýr hefur verið nefnt megazostrodon á fræðimáli. Það var afar smátt, vó í kringum 30 grömm og líktist snjáldrum nútímans. Það var virkt á nóttunni eins og reyndar flest spendýr allt fram á þennan dag, át aðallega skordýr en lagðist stundum á hræ þegar slíkt var í boði. Dýrið verpti leðurkenndum eggjum líkt og nefdýr sem eru frumstæðustu spendýrin í dag.



Næstu ármilljónir voru spendýr afar smávaxin næturdýr sem létu lítið fyrir sér fara og stunduðu skordýraveiðar og hræát. Þau urðu ekki stærri og meiri að burðum fyrr en en risaeðlurnar (dinosauria) dóu út við lok krítartímabilsins fyrir um 65 milljónum ára. Þá varð gríðarleg tegundaútgeislun og spendýr fylltu það skarð sem risaeðlurnar skildu eftir sig.

Heimildir og myndir:...