Hit sezonu – zmiennocieplne kozy

Niedawno było o stałocieplnych dinozaurach, a teraz mały twist w drugą stonę: dzisiaj będzie o zmiennocieplnym ssaku… Otóż jak wspominałem w zeszły piątek, stałocieplność jest cechą rozwiniętą przede wszystkich u ptaków i ssaków – z pojawiającymi się teraz wyjątkami także wśród dinusiów. Stałocieplność dała zwierzętom niesamowite korzyści ewolucyjne.

Jednak według pracy opublikowanej w PNAS w zeszłym tygodniu, wszystko zależy od okoliczności. A ewolucja może się cofać (nie jest to wyrażenie ścisłe, więc proszę nie łapać mnie za słowo!).

Zwierzęta stałocieplne – chociaż wbrew obiegowym opiniom nie są na przykład szybsze od zwierząt zmiennocieplnych (kto próbował uciekać przed aligatorem, ten wie) – są znacznie wytrzymalsze od zmiennocieplnych, gdyż regenrują swoje pokłady energii znacznie szybciej. Jeśli więc będziemy uciekać temu aligatorowi wystarczająco długo, to w końcu zostawi nas w spokoju, bo się zmęczy. Oczywiście zakładając, że nie dopadnie nas wcześniej. Organizmy stałocieplne mogą też być aktywne przez znacznie dłuższą część dnia. Takie zalety, jak umiejętność utrzymania stałej temperatury niezależnie od otoczenia – czy jest to mroźny wiatr, lodowata woda, czy skwierczące upały pustyni – też nie są bez znaczenie.

Oczywiście, jak każde biologiczne rozwiązanie, i to nie jest idealne. Stałocieplność jest niezwykle kosztowna energetycznie. Oznacza to, że przeciętny ssak musi jeść 5-10 razy więcej niż na przykład gad o tych samych rozmiarach. Mimo to jednak nieznane do tej pory były przypadki wycofywania się z tej strategii – najwyraźniej zalety mimo wszystko stanowią znakomitą przeciwwagę dla wad.

Jednak do czasu…

Dwoje badaczy w Barcelony opisało gatunek wymarłej kozy, która występowała na Majorce. Co prawda, jak powiedziałem, koza w końcu wymarła, jednak zajęło jej to znacznie więcej czasu niż oczekiwano – zajęło jej to tysiąclecia. A wymarła ostatecznie około 3000 lat temu, gdy na wyspie pojawił się nowy drapieżnik, na którego kozy nie były przygotowane – człowiek.

Myotragus balearicus /www.wikipedia.org

Myotragus balearicus przetrwał na Majorce przez tysiąclecia pomimo faktu, że wyspa specjalnie przystosowana do goszczenia tego typu zwierząt nie była. Badacze zastanawiali się, jak to możliwe, że tak duży ssak przeżył na tej ubogiej w pokarm wyspie przez tak długi okres czasu. Dokładne zbadanie skamieniałości pomogło rozwikłać tajemnicę. Okazuje się, że przez setki lat kozy z tego gatunku skarłowaciały, a ponadto – i to jest najbardziej zaskakujące – nauczyły się dopasowywać tempo metabolizmu do ilości dostępnego pożywienia. Innymi słowy, kozy stały się zmiennocieplne! Badania ich szkieletu wykazały co prawda, że po tych zmianach kozy nie mogły biegać ani specjalnie skakać, ale nie było im to też potrzebne, ponieważ do czasu pojawienia się na Majorce ludzi nie miały tam naturalnych wrogów.

Jest to pierwszy w historii odnotowany przypadek zmiennocieplnych ssaków, i chociaż w żadnym razie nie podważa to lepszości stategii stałocieplnej, to jednak widać, że w szczególnych okolicznościach korzystniejszy może być powrót do prostszych rozwiązań.

I jak to mówią, gdyby kózka nie skakała, zmienną by ciepłotę miała. Czy jakoś tak…

„Physiological and life history strategies of a fossil large mammal in a resource-limited environment”, Meike Köhler, Salvador Moyà-Solà, PNAS (adv. pul. online); DOI: 10.1073/pnas.0813385106 (16 Nov 2009)

Add to FacebookAdd to DiggAdd to Del.icio.usAdd to StumbleuponAdd to RedditAdd to BlinklistAdd to TwitterAdd to TechnoratiAdd to FurlAdd to Newsvine

Advertisements

5 Comments

  1. Jak rozumiem, autorzy pracy uwazaja, ze analiza kosci jako bezposredni dowod anatomiczny (i posrednio – tlumaczacy hipotetyczna fizjologie tych koz) jest wystarczajaca. Rozumiem, ze Twoim zdaniem nie jest.

    Nope, ja nie mam zdania, bo się nie znam. Na podstawie lektury artykułu twierdzę, że autorzy nie doszli do konkluzji, że te kozy były zmiennocieplne, a jedynie że miały pewne przystosowania charakterystyczne zazwyczaj dla strategii zwierząt egzotermicznych. W streszczeniu piszą:

    Myotragus, much like extant reptiles, synchronized its metabolic requirements with fluctuating resource levels.

    To zdanie nie oznacza, że te kozy były zmiennocieplne (patrz niżej), a tylko, że dostosowały swoje metaboliczne wymagania (czyli np. wzrost, dojrzewanie, rozmnażanie) do aktualnej sytuacji pokarmowej.

    Co to jest zmiennocieplność? To jest okreslenie-worek luźno korelujące z konkretnymi pojęciami:

    Egzotermia/endotermia: egzotermiczne muszą regulować swoją temperaturę np. siedząc na słońcu / uciekając do cienia; endotermy potrafią same wytwarzać ciepło (przy pomocy termogenezy drżeniowej — przez pracę mięśni — lub bezdrżeniowej). Tamte kozy prawie na pewno nie utraciły endotermii :-) Oprócz ssaków i ptaków, endotermia występuje u całego szeregu innych zwierząt, w tym np. ryb (tuńczyki) i ciem.

    Stałocieplność/zmiennocieplność (poikilotermia / homoiotermia): dostosowywanie (lub nie) temperatury do otoczenia. Kryterium odrębne, bo wiele egzotermów reguluje swoją temperaturę (por. wyżej), a z drugiej strony — endotermy potrafią mieć dobowe i sezonowe wahania temperatury. Jest cały szereg ssaków (zwłaszcza małych, np. nietoperze), które są poikilotermiczne.

    Wreszcie jest trzecia para pojęć: bradymetabolizm / tachymetabolizm. Tachymetabolizm oznacza, że metabolizm jest cały czas „na wysokich obrotach”, a bradymetabolizm — że jest duża różnica między stanem „spoczynkowym” a „aktywnym” metabolizmu. Ssaki i ptaki są często tachymetaboliczne, ale też nie zawsze (znowu przykładem jest wiele nietoperzy).

    Lubię to

  2. Jak rozumiem, autorzy pracy uwazaja, ze analiza kosci jako bezposredni dowod anatomiczny (i posrednio – tlumaczacy hipotetyczna fizjologie tych koz) jest wystarczajaca. Rozumiem, ze Twoim zdaniem nie jest. Jestem wiec pewien, ze dyskusja sie szybko rozwinie – tak jak stalo sie to w przypadku Idy.

    Podejrzewam rowniez, ze dla wiekszosci laikow (mnie wlaczajac) roznica miedzy wspomnianymi przez Ciebie parami cech jest tak znikoma, ze az zadna… Za kazde rozwiniecie tematu – czy tu, czy u siebie – bede wiec wdzieczny w imieniu swoim i wszystkich innych czytelnikow, ktorzy maja podobny problem ;)

    Lubię to

  3. Przeczytałem artykuł z zainteresowaniem — jak to też autorzy pokazali, że kopalny ssak był zmiennocieplny?

    Okazało się, że nie pokazali :-) Nic w artykule nie uprawnia do takiego wniosku, nawet pomylenie par „endotermia-egzotermia” oraz „homoiotermia-poikilotermia” (stałocieplność-zmiennocieplność).

    (…) Myotragus not only decreased aerobic capacities (low-gear locomotion) and behavioral traits (reduction of brain and sense organs), but also flexibly synchronized growth rates and metabolic needs to the prevailing resource conditions as do ectothermic reptiles.

    Artykuł owszem, jest ciekawy, bo pokazuje po raz pierwszy, że nawet duże ssaki są w stanie wyewoluować taką life history, w jakiej zazwyczaj specjalizują się zwierzęta egzotermiczne. Ale oportunistyczny, nieregularny wzrost nie czyni ich jeszczeani zwierzętami zmiennocieplnymi, ani egzotermicznymi.

    Lubię to

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s