gov-civil-vilareal.ptNo ūdens uz sauszemi un atpakaļ: zinātne aiz Pixar 'Luca'
>Luca , jaunākā filma no Disney-Pixar , ir stāsts par atšķirību, iekļaušanos un ģimenes atrašanu. Nosauktais varonis Luka Paguro ir jūras briesmonis ar spēju pārvietoties uz cilvēka formu, atrodoties sausā zemē.
Ar jaunu draugu Alberto un Džūlijas palīdzību viņš uzsāk meklējumus uzvarēt vietējās sacensībās, lai nopelnītu pietiekami daudz naudas, lai nopirktu Vespa un redzētu pasauli. Tēmas Luca ir pārāk reālas: bailes tikt nepieņemtai un atrast sevi šajos neaizsargātajos agrīnajos gados. Bet šīs tēmas ir atspoguļotas fantastiskā mūsu pasaules versijā, kuru apdzīvo jutīgu jūras monstru sabiedrība tieši zem ūdens virsmas.
Ko Lūkas bioloģija mums stāsta par radījuma veidu, kāds viņš ir, un vai ir kādi salīdzināmi reālās pasaules dzīvnieki?
NO JŪRAS UZ ZEMI UN ATKĀRT
Dzīves spēja pāriet no ūdens uz sauszemi un atpakaļ ir labi pierādīta. Ja atgriežaties pietiekami tālu fosilā ierakstā, tad visu sauszemes iedzīvotāju senči izcēlās no jūras un reizēm kāda suga izlemj, ka visa kāja ir slikta ideja, un atgriezīsies pie ūdens.
Pirmos 1,5 miljardus dzīves gadu uz Zemes lietas palika diezgan vienkāršas. Vienšūnu, prokariotu dzīve bija viss (vismaz tik tālu, cik mēs varam pateikt). Tad viena šūna apēda citu, un tā vietā, lai to sagremotu, viņi kopā izveidoja veikalu. Mazākā šūna kļuva par mitohondrijiem. Šis process laika gaitā atkārtojās, aizdodot jaunas organoīdas šīm arvien sarežģītākajām šūnām, un tās galu galā sadalījās trīs atšķirīgās līnijās: visu augu, sēņu un dzīvnieku senči.
Betmens, nogalināšanas joks, vecāku ceļvedis
Daudzšūnu dzīves attīstībai būtu nepieciešami vēl aptuveni miljards gadu. Kad tas notika, lietas sāka pārspēt, vismaz ģeoloģiskā laikā. Turpmākajos simtos miljonu gadu ballīte bija okeāni. Pieauga bezmugurkaulnieki un notikuma vietā ienāca mugurkaulnieki.
Ir pierādījumi, ka senie posmkāji, piemēram, zirnekļi, tūkstoškāji un skorpioni, rāpās virs sausas zemes apmēram pirms 500 miljoniem gadu , krietni pirms mūsu tiešākajiem senčiem. Protams, evolūcijas ceļš neiet taisnā līnijā, bet, atskatoties uz fosilo ierakstu, mēs varam pateikties tādiem dzīvniekiem kā Tiktaalik par mugurkaulnieku pārvietošanu uz sauszemes apmēram pirms 375 miljoniem gadu .
Tiktaalik ir raksturīgu īpašību kombinācija, kas parasti atbilst gan zivīm, gan sauszemes dzīvniekiem. Tā bija zvīņaina un ar spurām, bet tai bija arī plakans galvaskauss ar acīm virs un priekšējās ekstremitātes bija ļoti līdzīgas mūsdienu sauszemes dzīvniekiem. Īsi sakot, tas bija tieši tāds dzīvnieks, kas vajadzīgs, lai mūs izceltu no ūdens.
Tomēr satriecošā likteņa maiņā tas nav stāsta beigas. Nedaudz vairāk nekā 300 miljonus gadu vēlāk Tiktaalik zīdītāju pēcteči joprojām dzīvoja pie robežas starp zemi un ūdeni.
Kredīts: Džeks Teilors/Getty Images
Pakicetus bija abinieku vaļveidīgais, kurš dzīvoja pirms 56–41 miljona gadu. Iedomājieties kaut ko līdzīgu vilkam, kas dzīvo piekrastē, medī sīko medījumu un zivis. Atklāts 1983. gadā, Pakicetus dažos veidos atspoguļo Tiktaalik sauszemes dzīvnieka ķermenis un galva, kas līdzīga mūsdienu vaļiem . Laika gaitā Pakicetus pēcnācēji pārcēlās dziļāk ūdeņos. Viņu priekšējās kājas atgriezās pie kaut kā, kas vairāk atgādināja pleznas. Viņu nāsis migrēja uz augšu pa galvu, līdz galu galā viņi nonāca mugurā kā caurumi.
Daba ir piepildīta ar piemēriem, kad dzīvnieki pāriet no ūdens uz sauszemi vai otrādi. Tas ir tikai tas, ka tas prasa paaudzes, nevis notiek indivīdos. Tomēr ir daži dzīvnieki, kas mūsdienās atrodas pierobežā un spēj eksistēt abās pasaulēs, kā to prasa apstākļi.
DIVAS PASAULES - vardes, krupji, dūņas un plaušas
Abinieki - vardes, krupji un salamandras, lai minētu tikai dažus - ir visvieglāk redzamie mūsdienu dzīvnieki, kas šķērso robežu starp ūdeni un sauszemi. Vardēs un krupjos kurkuļi piedzimst pilnīgi ūdenī. Nepilngadīgajiem ir žaunas un garas pasakas, kā arī specializētas mutes un iekšas, kas aprīkotas, lai patērētu un sagremotu galvenokārt veģetāciju.
Pāreja uz sauszemi notiek salīdzinoši ātri, dažas daļas notiek dienas laikā. Koncentrācijas no tiroksīns stimulē metamorfozi, kamēr prolaktīns skaitās to. Katra no šiem hormoniem koncentrācija nosaka, kad un kā notiek metamorfoze.
Žaunas uzsūcas un tiek aizstātas ar plaušām. Žoklis un gremošanas sistēma tiek pārstrukturēta uz jauno, gaļēdāju diētu. Ekstremitātes attīstās ķermeņa iekšienē un vēlāk izlaužas cauri virsmas ādai. Galu galā aste tiek zaudēta, un varde izkļūst uz sauszemes. Šajā laikā gandrīz viss ķermenis ir mainījies kopš brīža, kad kurkuļi izšķīlušies.
Vardes pieaugušā forma gandrīz nav atpazīstama no tās mazuļu kurkuļu stāvokļa, un atšķirībā no Luca nav atgriešanās. Šīs izmaiņas ir vienvirziena biļete nolaišanai.
Tomēr dažām zivīm ir stūris abos tirgos, kas pēc vajadzības ir pielāgojušās dzīvei gan ūdenī, gan uz sauszemes.
Kredīts: Bildagentur-online/Universal Images Group, izmantojot Getty Images
Mudskippers ir gobies, kas nāk no Indo-Klusā okeāna reģiona, un lielāko dzīves daļu viņi pavada virs ūdens. Plūdmaiņas atkāpšanās brīdī šīs zivis paceļas uz dubļiem, kur izmanto īpaši pielāgotas spuras, lai vilktu sevi gar zemi. Viņu acis, tāpat kā Tiktaalik, atrodas virs galvas, nodrošinot labāku redzamību uz sauszemes.
Viņi ir atrisināja elpošanas problēmu notverot gaisu žaunās un absorbējot skābekli caur ādu. Šī ir taktika, ko izmanto daudzas sauszemes zivis. Dažām sugām ir asinsvadi atrodas tikai mikronu zem ādas , kas nodrošina vieglu gāzes apmaiņu bez žaunām vai plaušām.
pazīmju izpausme ir tuvu
Attiecībā uz pielāgošanos virsmai Āfrikas plaušu zivis pabeidz vienu no iespaidīgākajām pārvērtībām. Plaušu zivīm ir žaunas, bet tās arī paņem skābekli tieši no gaisa caur plaušām, aptuveni ik pēc 30 minūtēm paceļoties uz elpu.
Katru gadu viņi pavada dzīvi, tāpat kā lielākā daļa zivju, pilnīgi zem ūdens. Bet, kad pienāk sausā sezona un ūdens atkāpjas, plaušu zivis paliek strauji žūstošos dubļos. Viņi rakās zem virsmas un izdala gļotas, lai ap sevi izveidotu sava veida kokonu. Gļotas sacietē, saglabājot mitrumu, vienlaikus izlaižot gaisu. Pēc tam plaušu zivis nonāk ziemas guļas stāvoklī, gaidot ūdeņu atgriešanos. Dažreiz viņi gaida gadus .
Nav nekas bioloģisks, kas neļautu tādam dzīvniekam kā Luka izkļūt uz zemes vai pat mainīt ķermeni, lai labāk izdzīvotu jaunajā vidē. Bet maz ticams, ka viņi uzvarēs velosipēdu sacensībās.
