Ночное узкое место
Гипотеза ночного узкого места — это гипотеза, объясняющая несколько особенностей млекопитающих. В 1942 году Гордон Линн Уоллс согласно которой плацентарные млекопитающие вели в основном или даже исключительно ночной образ жизни на протяжении большей части своей эволюционной истории, от их происхождения 225 миллионов лет назад до мел-палеогенового вымирания описал эту концепцию , 66 миллионов лет назад . [1] Хотя некоторые группы млекопитающих позже адаптировались к дневному (дневному) образу жизни, чтобы заполнить новые незанятые ниши , примерно 160 миллионов лет, проведенных ночными животными, оставили неизгладимое наследие в базовой млекопитающих анатомии и физиологии , и большинство млекопитающих до сих пор ведут ночной образ жизни. [2]
Эволюция млекопитающих
[ редактировать ]
Млекопитающие произошли от цинодонтов , группы внешне похожих на собак синапсидов, возникших в результате массового вымирания в пермско-триасовом периоде . Появляющиеся группы архозавров , которые процветали после вымирания, включая крокодилов , динозавров и их предков, привели к исчезновению оставшихся более крупных цинодонтов, оставив только более мелкие формы. [3] Выжившие цинодонты смогли преуспеть только в нишах с минимальной конкуренцией со стороны дневных динозавров, превратившись в типичных мелкотелых насекомоядных обитателей ночного подлеска. [4] Хотя ранние млекопитающие продолжали развиваться в несколько, вероятно, довольно распространенных групп животных в течение мезозоя , все они оставались относительно небольшими и вели ночной образ жизни.
Лишь с массовым вымиранием в конце мелового периода динозавры открыли сцену для создания новой фауны млекопитающих. Несмотря на это, млекопитающие продолжали иметь маленькое тело на протяжении миллионов лет. [5] Хотя все самые крупные животные, живущие сегодня, являются млекопитающими, большинство млекопитающих по-прежнему ведут мелкий ночной образ жизни. [6]
Адаптация млекопитающих к ночному образу жизни
[ редактировать ]
Многочисленные особенности физиологии млекопитающих, особенно особенности, относящиеся к органам чувств, по-видимому, являются адаптацией к ночному образу жизни. К ним относятся:
Чувства
[ редактировать ]- Острый слух со свернутыми улитками , наружными ушными раковинами и слуховыми косточками в ухе.
- Очень хорошее обоняние, хорошо развитые носовые раковины . У большинства млекопитающих имеется большая обонятельная луковица .
- Хорошо развито осязание, особенно усов . [7]
- За исключением высших приматов , роговица очень крупная , дающая менее острое зрительное изображение по сравнению с птицами и рептилиями. [8]
- Ограниченное цветовое зрение . [9]
Физиология
[ редактировать ]- Эндотермия , которая позволила ранним млекопитающим стать независимыми от солнечной радиации и факторов окружающей среды. [1]
- Уникальный тип бурой жировой ткани , позволяющий млекопитающим быстро вырабатывать тепло. [10]
- Митохондрии с частотой дыхания в пять-семь раз выше, чем у рептилий аналогичного размера. [11]
- Мех способствует терморегуляции в холодную (ночную) среду.
- Отсутствие механизма защиты глаз от (дневного) ультрафиолета . [12]
- Потеря способности производить гадусол — химическое вещество, защищающее от солнца. [13] [14]
- Механизм репарации ДНК фотолиазы , основанный на видимом свете, не работает у плацентарных млекопитающих, несмотря на то, что он присутствует и функционирует у бактерий, грибов и большинства других животных. [15] [16]
Поведение
[ редактировать ]- Циркадные ритмы и модели поведения во всех базальных группах млекопитающих являются ночными, по крайней мере, у плацентарных . [17] [18]
- Роющий образ жизни, позволяющий укрыться от климата и дневных хищников, по-видимому, является основной чертой млекопитающих. [19]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б Геркема, депутат; Дэвис, WIL; Фостер, Р.Г.; Менакер, М.; Хат, РА (3 июля 2013 г.). «Ночное узкое место и эволюция моделей активности млекопитающих» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 280 (1765): 20130508. doi : 10.1098/rspb.2013.0508 . ПМЦ 3712437 . ПМИД 23825205 .
- ^ Синн, Дж. «Новое исследование показывает влияние доисторического ночного образа жизни на зрение млекопитающих» . Техасский университет . Проверено 24 ноября 2014 г.
- ^ Бентон, Майкл Дж. (2004). Палеонтология позвоночных (3-е изд.). Оксфорд: Блэквелл Сайенс. ISBN 978-0-632-05637-8 .
- ^ Килан-Яворовска, Зофья; Чифелли, Ричард Л.; Ло, Чжэ-Си (2004). Млекопитающие эпохи динозавров: происхождение, эволюция и строение . Нью-Йорк: Издательство Колумбийского университета. п. 5 . ISBN 978-0-231-11918-4 .
- ^ Тан, К. (28 марта 2007 г.). «Расцвет современных млекопитающих произошел спустя много времени после вымирания динозавров» . ЖиваяНаука . Проверено 24 ноября 2014 г.
- ^ Гамберале-Стилле, Г.; Холл, КСС; Таллберг, Б.С. (10 августа 2006 г.). «Сигналы прибыльности? Предпочтения пищевых цветов у мигрирующих молодых черных шапок различаются в отношении фруктов и насекомых». Эволюционная экология . 20 (5): 479–490. дои : 10.1007/s10682-006-0015-y . S2CID 45267536 .
- ^ Грант, Робин; Митчинсон, Бен; Прескотт, Тони (2011). «Вибриссальное поведение и функции» . Схоларпедия . 6 (10): 6642. Бибкод : 2011SchpJ...6.6642P . doi : 10.4249/scholarpedia.6642 .
- ^ Холл, Мичиган; Камилар, Дж. М.; Кирк, ЕС (24 октября 2012 г.). «Форма глаз и ночное узкое место млекопитающих» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 279 (1749): 4962–4968. дои : 10.1098/rspb.2012.2258 . ПМЦ 3497252 . ПМИД 23097513 .
- ^ Дэвис, Уэйн, Иллинойс; Коллин, Шон П.; Хант, Дэвид М. (июль 2012 г.). «Молекулярная экология и адаптация зрительных фотопигментов черепах» . Молекулярная экология . 21 (13): 3121–3158. Бибкод : 2012MolEc..21.3121D . дои : 10.1111/j.1365-294X.2012.05617.x . ПМИД 22650357 . S2CID 9077192 .
- ^ Кэннон, Б. (1 января 2004 г.). «Бурая жировая ткань: функция и физиологическое значение». Физиологические обзоры . 84 (1): 277–359. doi : 10.1152/physrev.00015.2003 . ПМИД 14715917 .
- ^ Брэнд, доктор медицины; Кутюр, П.; Остальное, ПЛ; Уизерс, КВ; Халберт, AJ (1 апреля 1991 г.). «Эволюция энергетического обмена. Протонная проницаемость внутренней мембраны митохондрий печени у млекопитающих больше, чем у рептилий» . Биохимический журнал . 275 (1): 81–6. дои : 10.1042/bj2750081 . ПМК 1150016 . ПМИД 1850242 .
- ^ Рингволд, Амунд (27 мая 2009 г.). «Водистая влага и ультрафиолетовое излучение». Акта офтальмологическая . 58 (1): 69–82. дои : 10.1111/j.1755-3768.1980.tb04567.x . ПМИД 6773294 . S2CID 24655348 .
- ^ Ночное прошлое млекопитающих формирует чувствительность к солнцу.
- ^ Зачем рыбе делать солнцезащитный крем самостоятельно? - ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ЯДЕРНЫЙ РЕАКТОР
- ^ Лукас-Льедо Дж.И., Линч М. (май 2009 г.). «Эволюция скорости мутаций: филогеномный анализ семейства фотолиаз/криптохромов» . Молекулярная биология и эволюция . 26 (5): 1143–53. дои : 10.1093/molbev/msp029 . ПМЦ 2668831 . ПМИД 19228922 .
- ^ «Подсказки сомалийской пещерной рыбы о темном прошлом современных млекопитающих» . Наука Дейли . Клеточная пресса. 11 октября 2018 года . Проверено 11 октября 2018 г.
- ^ Геркема, депутат; Дэвис, WIL; Фостер, Р.Г.; Менакер, М.; Хат, РА (3 июля 2013 г.). «Ночное узкое место и эволюция моделей активности млекопитающих» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 280 (1765): 20130508. doi : 10.1098/rspb.2013.0508 . ПМЦ 3712437 . ПМИД 23825205 .
- ^ Менакер, М.; Морейра, LF; Тосини, Г. (март 1997 г.). «Эволюция циркадной организации у позвоночных» . Бразильский журнал медицинских и биологических исследований . 30 (3): 305–313. дои : 10.1590/S0100-879X1997000300003 . ПМИД 9246228 .
- ^ Дамиани, Р.; Модесто, С.; Йейтс, А.; Невелинг, Дж. (22 августа 2003 г.). «Самые ранние свидетельства рытья нор цинодонтами» . Труды Королевского общества B: Биологические науки . 270 (1525): 1747–51. дои : 10.1098/rspb.2003.2427 . ПМК 1691433 . ПМИД 12965004 .