फॉसिल हॅचलिंग्ज टेट्रापॉड सिद्धांताला आव्हान देतात

दुर्मीळ जीवाश्म उत्क्रांतीतील एक मूलभूत प्रश्न पुन्हा उघडतात

नव्याने प्रसिद्ध झालेल्या एका जीवाश्म विश्लेषणामुळे, पाण्यातून जमिनीवर होणाऱ्या संक्रमणाबद्दलच्या दीर्घकालीन गृहितकांपैकी एकाला आव्हान दिले जात आहे. 404 Media ने वर्णन केलेल्या आणि Science मध्ये प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासानुसार, प्राचीन tetrapods जमिनीवर जगू शकणाऱ्या प्रौढ अवस्थेत रूपांतर होण्यापूर्वी टॅडपोलसदृश लार्वा अवस्थेतून गेले नसावेत. ही मांडणी खरी ठरली, तर कशेरुकी उत्क्रांतीबद्दल पिढ्यान्पिढ्या विचारांना आकार देणाऱ्या विकासात्मक मॉडेलचे पुनर्मूल्यांकन करावे लागेल.

हा अभ्यास stem tetrapods वर केंद्रित आहे; हे पंख असलेल्या जलचर पूर्वजांपासून जमिनीवर हालचाल करू शकणाऱ्या प्राण्यांपर्यंतच्या उत्क्रांती प्रवासातील सुरुवातीचे चार पायांचे कशेरुकी प्राणी आहेत. दशकानुदशके, paleontologists यांनी व्यापकपणे असे गृहित धरले होते की हे प्राणी आधुनिक बेडूक आणि toads यांच्याशी काही अंशी साधर्म्य असलेली जीवनचक्र पद्धत पाळत होते: प्रथम जलचर लार्वा अवस्था, नंतर metamorphosis द्वारे अधिक स्थलजीवी प्रौढ शरीररचना.

हे चौकट सहज पटणारे होते. माशासारखी किशोर अवस्था, पाण्यातून जमिनीवर हळूहळू होणाऱ्या बदलात एक संभाव्य दुवा वाटते. पण उत्क्रांतीबद्दलची सहज वाटणारी कहाणी आणि थेट जीवाश्म पुरावे एकसारखे नसतात. अहवालानुसार, अशा लार्वा अवस्थेसाठीचा आधार देणारा जीवाश्म पुरावा अनेकांनी जसे गृहित धरले होते, तसे प्रत्यक्षात कधीच सिद्ध झाला नव्हता, असा नवा अभ्यासाचा युक्तिवाद आहे.

संशोधक काय शोधत होते

या कामाचे नेतृत्व Jason Pardo यांनी केले, जे Field Museum मध्ये research associate आणि Vilnius University मध्ये postdoctoral fellow आहेत, तसेच Arjan Mann यांनी, जे Field Museum चे early tetrapods साठी assistant curator आहेत. त्यांचे उद्दिष्ट अत्यंत विशिष्ट होते: फिन-टू-लिंब संक्रमण व्यापणाऱ्या प्राण्यांच्या सर्वात सुरुवातीच्या हॅचलिंग अवस्थांतील जीवाश्म शोधणे आणि त्यामध्ये metamorphosis ची थेट चिन्हे आहेत का ते तपासणे.

हे काम कठीण आहे, कारण अशा प्राचीन प्राण्यांच्या हॅचलिंग जीवाश्म अत्यंत दुर्मीळ असतात. तरुण प्राणी लहान होते, त्यांची हाडे अजून विकसित होत होती, आणि जतन होण्यासाठी विलक्षण अनुकूल परिस्थिती आवश्यक होती. असे नमुने जपले गेले तरी, त्यांचे आत्मविश्वासाने अर्थ लावणे अवघड असू शकते.

या आव्हानांनंतरही, संशोधकांनी सार्वजनिक संग्रहालय संग्रहांमधून आणि खाजगी संग्रहांमधून दुर्मीळ जीवाश्मांचा संच एकत्र केला. अहवालात उत्तर Illinois मधील Mazon Creek fossil beds मधील सामग्री विशेष महत्त्वाची असल्याचे नमूद केले आहे. ही निक्षेपस्थळे असाधारण जतनासाठी ओळखली जातात, त्यामुळे नाजूक विकासात्मक अवस्था शरीररचना आणि जीवनइतिहासासंदर्भातील प्रश्नांना उत्तर देण्याइतक्या स्पष्टतेने नोंदवता येतील अशा काही मोजक्या ठिकाणांपैकी ती एक आहेत.

संशोधक विशेषतः आधुनिक amphibians च्या जलचर लार्वा रूपांशी संबंधित external gills सारख्या पुराव्यांचा शोध घेत होते. अशी रचना सापडली असती, तर दीर्घकालीन metamorphosis मॉडेल अधिक बळकट झाले असते. संबंधित विकासात्मक कालावधीमध्ये ती न सापडणे, विशेषतः, त्या मॉडेलला मोठ्या प्रमाणात कमकुवत करते.

टॅडपोलसदृश अवस्थेचे स्पष्ट चिन्ह नाही

404 Media च्या अभ्यासवर्णनानुसार, Pardo आणि Mann यांना या प्रारंभिक tetrapods मध्ये तात्पुरत्या लार्वा अवस्थेचा कोणताही पुरावा मिळाला नाही. त्यामुळे त्यांचे निष्कर्ष “metamorphosis च्या ancestral origin विषयीची hypotheses falsify करतात,” असे अहवालात म्हटले आहे; म्हणजेच परिचित बेडूकसदृश विकास पद्धत कदाचित अगदी पहिल्या स्थलजीवी कशेरुकींपर्यंत मागे जात नाही.

Pardo यांनी पूर्वीची गृहितक समजण्याजोगी पण अपुरी पुराव्यावर आधारित असल्याचे सांगितले. अहवालाच्या सारांशानुसार, या प्रारंभिक tetrapods कडे स्थलजीवी प्रौढापेक्षा मूलतः भिन्न अशा gilled larval stage असल्याची भावना दीर्घकाळ होती, असे त्यांनी नमूद केले. ही कल्पना आकर्षक का वाटते, हेही त्यांनी स्पष्ट केले: कशेरुकी जलीय वातावरणातून स्थलजीवी वातावरणाकडे हळूहळू कशा जाऊ शकतात, याचे ती स्वच्छ स्पष्टीकरण देते. मात्र नव्या कामातील मुख्य मुद्दा असा की, संशोधकांकडे याआधी त्या दिशेने ठामपणे निर्देश करणारा थेट पुरावा नव्हता.

नवे जीवाश्म पुराव्याचा भार बदलत असल्याचे दिसते. प्रारंभिक tetrapods आधुनिक amphibians सारखे का दिसत नाहीत, असा प्रश्न विचारण्याऐवजी, संशोधकांना आता कदाचित विचारावे लागेल की आधुनिक amphibian metamorphosis शी तुलना इतकी केंद्रस्थानी का आली.

हा निष्कर्ष paleontology च्या पलीकडे का महत्त्वाचा आहे

हा केवळ शरीररचनेबद्दलचा किरकोळ वाद नाही. स्थलजीवी कशेरुकींच्या उगमकथेला, विकास स्वतः कसा उत्क्रांत झाला याबद्दल शास्त्रज्ञ काय विचार करतात, यावर परिणाम होतो. माणसे, सरपटणारे प्राणी, पक्षी, सस्तन प्राणी, आणि amphibians हे सर्व त्या पहिल्या tetrapods शी जोडलेल्या वंशपरंपरांमधून आले आहेत. जर त्या वंशातील सुरुवातीचे सदस्य अधिक थेट, कोणत्याही नाट्यमय amphibian-शैलीच्या metamorphic संक्रमणाशिवाय, विकसित झाले असतील, तर प्राचीन आणि मूलभूत मानली जाणारी विकासात्मक पद्धत प्रत्यक्षात अधिक विशेषीकृत आणि व्युत्पन्न स्वरूपाची असू शकते.

हा फरक महत्त्वाचा आहे, कारण आधुनिक amphibians कधी कधी खोल उत्क्रांती इतिहासासाठी जिवंत analog म्हणून वापरले जातात. असे analog उपयुक्त असतात, पण आजच्या काळातील वैशिष्ट्ये फार मागे काळात प्रोजेक्ट केली गेल्यास ती दिशाभूल करू शकतात. येथे वर्णन केलेला अभ्यास सूचित करतो की किमान एक ठळक analog त्याला आधार देणाऱ्या पुराव्यापेक्षा जास्त काळ टिकून राहिला असावा.

या निष्कर्षातून developmental fossils मोठ्या प्रमाणावरील उत्क्रांती कथनांना कसे बदलू शकतात, हेही अधोरेखित होते. paleontology चा मोठा भाग प्रौढ सांगाड्यांवर अवलंबून असतो, कारण ते टिकण्याची शक्यता अधिक असते. किशोर आणि हॅचलिंग नमुने दुर्मीळ असतात, पण प्राणी वाढताना कसा बदलला हे ते दाखवू शकतात, आणि ते अंतिम प्रौढ रूपाइतकेच महत्त्वाचे असू शकते. या प्रकरणात, हॅचलिंग अवस्था केंद्रस्थानी येते कारण वाद केवळ प्रारंभिक tetrapods कसे दिसत होते याबद्दल नाही, तर ते कसे जगले आणि काळानुसार कसे रूपांतरित झाले याबद्दलही आहे.

परिचित कथा बदलू शकतात याची आठवण

या अभ्यासाचे आकर्षण काही अंशी त्याच्या साधेपणात आहे. पाठ्यपुस्तकात परिचित असलेली कहाणी अशी होती की जमिनीवर वसाहत करणाऱ्या पहिल्या कशेरुकी प्राण्यांनी कदाचित टॅडपोलसदृश अवस्था अनुभवली. नव्या जीवाश्म पुराव्याचा दावा मात्र त्याच्या विरुद्ध आहे. यामुळे व्यापक fin-to-limb संक्रमण किंवा कशेरुकी उत्क्रांतीमध्ये amphibians चे महत्त्व नाकारले जात नाही. मात्र विशिष्ट विकासकथा किती आत्मविश्वासाने सांगता येईल, याची मर्यादा ती कमी करते.

हे विज्ञानातील व्यापक पॅटर्नही दर्शवते: दीर्घकालीन कल्पना सुसंगत, शिकवण्याजोग्या आणि जैविकदृष्ट्या संभवनीय वाटतात म्हणून टिकू शकतात, जरी थेट पुरावा कमकुवत असला तरी. दुर्मीळ नमुने अखेर समोर आले की, ते शतकभराहून अधिक काळ पुन्हा पुन्हा सांगितल्या गेलेल्या गृहितकांना उलथवू शकतात.

इथे, निष्कर्ष पहिल्या स्थलजीवी कशेरुकींचे अधिक गुंतागुंतीचे पण अधिक पुराव्यांवर आधारित चित्र देतो. tetrapod इतिहासाच्या उषःकालापासून मिळालेल्या बेडूकसदृश metamorphic पटकथेप्रमाणे विकसित होण्याऐवजी, हे प्राणी अधिक थेट विकसित झाले असावेत. भविष्यातील कामाने हा निष्कर्ष समर्थित केला, तर फिन्सपासून limbs पर्यंतचा उत्क्रांती प्रवास आधुनिक amphibian जीवनचक्रांच्या पुनरावृत्तीपेक्षा वेगळा, कशेरुकी विकासातील एक स्वतंत्र प्रयोग वाटेल.

म्हणूनच हा शोध ठळक ठरतो. तो केवळ आणखी एक फॉसिल प्रजाती नोंदीत जोडत नाही. तो उत्क्रांतीतील सर्वात महत्त्वाच्या संक्रमणांपैकी एक समजावण्यासाठी संशोधकांनी वापरलेल्या विकासात्मक तर्कालाच आव्हान देतो, आणि तेही उपलब्ध असलेल्या सर्वात दुर्मीळ पुराव्याने: जीवनाच्या आरंभाचे जतन झालेले अवशेष.

हा लेख 404 Media च्या वृत्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.