Tylko ptaki mają Syrinx i dlatego śpiewają

Oct 13 2018
Tylko ptaki mają specjalną skrzynkę głosową - syrinx - i używają jej do śpiewania. Ale to, co jest tak wyjątkowe w syrinx, to fakt, że jest to w rzeczywistości anomalia ewolucyjna.
Pieprznik (Seiurus aurocapilla) to mały ptak śpiewający z rodziny warbler z Nowego Świata. Używa swojej syrinx do śpiewania. Larry Keller, Lititz Pa./Getty Images

Ewolucja zbieżna to idea, że ​​dwa organizmy, które nie są zbyt blisko spokrewnione, mogą niezależnie rozwinąć bardzo podobną cechę. Na przykład ostatni przodek, którego mieliśmy wspólnego z ośmiornicą, prawdopodobnie bardzo przypominał robaka. Mimo że to zwierzę mogło wykryć światło i ciemność, zajęło około 750 milionów lat zarówno przodkom człowieka, jak i ośmiornicom, pracującym nad możliwością prawidłowego widzenia, aby wyewoluować niewiarygodnie podobne struktury oczu, które obecnie dzielą ludzie i ośmiornice. Świetnie!

Ale nie tak to zawsze się dzieje. Weźmy na przykład skrzynkę głosową ptaka. Nazywa się syrinx i żaden inny organizm na Ziemi go nie ma. Właściwie jest to coś w rodzaju ewolucyjnej tajemnicy, dlaczego nie. W końcu inne zwierzęta muszą być w stanie komunikować się, tak jak zarówno głowonogi, jak i ssaki muszą widzieć, co robią. W rzeczywistości syrinx jest prawdopodobnie znacznie dziwniejszy niż ostre oko w stylu aparatu, które dzielimy z ośmiornicą, ponieważ pojawiło się znikąd, mówiąc ewolucyjnie.

Można by argumentować, że syrinx jest nieco zbędny w anatomii ptaków, ponieważ posiadają również krtań - strukturę krtani, którą dzielą ze ssakami, niektórymi płazami i gadami (choć bardzo dobrze funkcjonuje tylko u ssaków i kilku jaszczurek). Krtani , co umożliwia krów moo, psy szczekać i niemowląt płakać, i jest położony w górnej części gardła. Jednak ptaki używają swojej krtani do wydawania flutych wokalizacji - jest ona podobna do krtani, ponieważ składa się z fałd błon głosowych podtrzymywanych przez chrząstkę; jednak syrinx jest zakopany głęboko w klatce piersiowej ptaka, tuż nad miejscem, w którym rurka tchawiczo-oskrzelowa rozdziela się do płuc.

W 2016 roku paleontolodzy z University of Texas w Austin poinformowali, że na podstawie skamieniałości struktura, którą znamy jako syrinx, ma około 67 milionów lat. Od tego czasu zespół badawczy porównuje anatomię krtani i krtani, genetykę i rozwój ptaków do tych współczesnych gadów i odkrył, że ewolucja krtani jest jeszcze dziwniejsza niż wcześniej sądzono.

W nowym artykule opublikowanym w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences z 24 września 2018 r. Zespół badawczy donosi, że funkcja, forma i rozwój krtani są w rzeczywistości zupełnie inne. Na początek struny głosowe krtani są manipulowane przez mięśnie przyczepione do chrząstki, która je podtrzymuje. Z drugiej strony, syrinx częściowo przyczepia się do mięśni, które u innych zwierząt mocują język do kości łączących ramiona z resztą ciała. Po drugie, podczas gdy młode pisklęta i młode jaszczurki rozwijają się, różne typy komórek tworzą ich odpowiednie skrzynki głosowe: krtani są zbudowane z mieszanki mezodermy i komórek grzebienia nerwowego, podczas gdy syrinx jest tworzony wyłącznie przy użyciu komórek mezodermy.

Tak więc w pewnym momencie przodkowie współczesnych ptaków zaczęli po prostu tworzyć nową skrzynkę głosową, która ostatecznie przejęła rolę krtani. W rezultacie teraz ptaki mogą tak brzmieć .

Te badania są ekscytujące, ponieważ chociaż zbieżna ewolucja jest naprawdę fajną rzeczą, nad którą naukowcy mogą się zastanawiać, prawdziwa ewolucyjna wartość odstająca jest prawdopodobnie fajniejsza.

Teraz to jest interesujące

Kiedyś myśleliśmy, że palce u rąk i nóg są ewolucyjną nowością, ale okazuje się, że to tylko doposażone płetwy .