जीवाश्मातील पिल्ले प्रारंभिक टेट्रापॉड्स कसे वाढले याबद्दल प्रश्न उपस्थित करतात

प्राचीन किशोर पाठ्यपुस्तकातील जीवनचक्राचा पुनर्विचार करायला भाग पाडत आहेत

इलिनॉयमधील अत्यंत चांगल्या प्रकारे जतन झालेल्या जीवाश्मांचा एक संच, सर्वात सुरुवातीच्या चार पायांच्या कशेरुकांनी कसा विकास केला याबद्दलच्या दीर्घकालीन कल्पनेला आव्हान देत आहे. सुमारे 307 दशलक्ष ते 309 दशलक्ष वर्षांपूर्वी जगलेल्या मोठ्या शिकारी टेट्रापॉड्सपैकी baby embolomeres चा अभ्यास करणाऱ्या संशोधकांचे म्हणणे आहे की या तरुण प्राण्यांमध्ये अनेक शास्त्रज्ञांना अपेक्षित असलेली पारंपरिक amphibian-style larval वैशिष्ट्ये दिसत नाहीत.

हे महत्त्वाचे आहे, कारण प्रारंभिक tetrapods कशेरुकी जीवन पाण्यापासून जमिनीकडे सरकण्याच्या कथेत केंद्रस्थानी आहेत. अनेक वर्षे, एक सामान्य समज अशी होती की या प्राण्यांनी आधुनिक amphibians सारखा किशोर टप्पा पार केला, ज्यात एक वेगळा पाण्यातील larval टप्पा असायचा आणि नंतर ते त्यांच्या प्रौढ रूपात रूपांतरित व्हायचे. नवीन जीवाश्म पुरावे वेगळ्या दिशेकडे निर्देश करतात.

नाट्यमय metamorphosis ची चिन्हे दाखवण्याऐवजी, baby embolomeres प्रौढांच्या लहान आवृत्त्यांसारखेच दिसतात. ही मांडणी खरी ठरली, तर याचा अर्थ असा की किमान काही प्रारंभिक tetrapods अपेक्षेपेक्षा अधिक थेट पद्धतीने विकसित झाले, आज बेडूक आणि salamanders मध्ये दिसणाऱ्या tadpole-like टप्प्याविना.

जीवाश्म काय दाखवतात

हे नमुने शिकागोच्या नैऋत्येकडील Mazon Creek जीवाश्म स्थळातून आले आहेत, जे विलक्षण तपशीलात जीव जतन करण्यासाठी ओळखले जाते. स्रोत अहवालानुसार, या जीवाश्मांमध्ये सुमारे 2 सेंटीमीटर लांबीची दोन baby embolomeres आहेत. त्यांचे जतन इतके सूक्ष्म आहे की संशोधकांना मऊ ऊतक आणि अगदी अंड्याच्या पिवळ्या बलकाचेही अवशेष ओळखता आले.

हे तपशील नवीन युक्तिवादासाठी केंद्रस्थानी आहेत. tadpoles सारख्या आधुनिक amphibian larval मध्ये, अंड्याची yolk sac उबवल्यानंतर थोडा काळ शरीराच्या आतच राहते. baby embolomeres मध्ये yolk sac शरीराच्या बाहेर होता, आणि स्रोत मजकुरात हे lungfish सहित काही माशांसारखे अधिक असल्याचे वर्णन केले आहे.

त्या तरुण प्राण्यांना बाह्य कल्लेही नव्हते. ही अनुपस्थिती विशेषतः महत्त्वाची आहे, कारण बाह्य कल्ले अनेक amphibian larval चे वैशिष्ट्य आणि विशेषीकृत किशोर जलचर टप्प्याचे सर्वात स्पष्ट संकेतकांपैकी एक आहेत. स्रोत मजकुरात उल्लेख केलेल्या संशोधकांचे म्हणणे आहे की या जीवाश्मांमध्ये असे कल्ले न सापडणे हे embolomeres पारंपरिकरीत्या प्रारंभिक tetrapods साठी कल्पना केलेल्या larval टप्प्यातून जात नव्हते, याचे ठोस लक्षण आहे.

कंकालही तीच गोष्ट सांगतो. अहवालानुसार, कवटी आणि शरीररचनेत प्रौढांमध्ये दिसणाऱ्या मुख्य संरचना आधीच होत्या. नंतरच्या रूपांतरासाठी तयार केलेल्या किशोर शरीररचनेऐवजी, हे जीवाश्म खूप लवकर स्थिरावलेली शरीररचना सूचित करतात.

यामुळे मोठे उत्क्रांती चित्र कसे बदलते

पाण्यापासून जमिनीकडे होणारे संक्रमण हे कशेरुकी उत्क्रांतीतील सर्वात निर्णायक अध्यायांपैकी एक आहे. शेवटी amphibians, reptiles, birds, आणि mammals यांना जन्म देणारे tetrapods, कोट्यवधी वर्षांपूर्वी lobe-finned fish पासून उत्क्रांत झाले. पण त्यांच्या सुरुवातीच्या विकासाची नेमकी प्रक्रिया कशी होती, हे अद्याप अस्पष्ट आहे, कारण किशोर जीवाश्म दुर्मीळ आहेत.

त्या अनिश्चिततेमुळे एक प्रभावी कथानक शक्य झाले: सुरुवातीचे स्थलीय कशेरुकी जलचर आणि स्थलीय अस्तित्व यांच्यातील पूल बांधण्यासाठी दोन टप्प्यांचे जीवनचक्र वापरत असावेत. त्या चित्रात, किशोर प्राणी प्रामुख्याने पाण्याशी जुळवून घेतलेले राहत, आणि नंतर metamorphosis द्वारे अधिक जमिनीवर राहू शकणाऱ्या प्रौढ रूपात बदलत. आधुनिक amphibians एक योग्य समांतर वाटत होते.

नवीन embolomere जीवाश्म त्या समांतराला गुंतागुंतीचे बनवतात. जर हे प्राणी प्रौढांसारखी शरीररचना आणि बाह्य कल्ले नसताना उबवले गेले असतील, तर किमान एका मोठ्या Carboniferous tetrapod lineage ने अधिक थेट विकासमार्ग अनुसरला असावा. यामुळे कशेरुकी इतिहासातून metamorphosis नाहीसे होत नाही, पण शास्त्रज्ञांनी आधुनिक amphibian पद्धती प्राचीन आणि अधिक विविध प्राण्यांवर मागे लावण्यात घाई केली असावी, असे सूचित होते.

प्रत्यक्षात, या शोधामुळे सोप्या गृहितकांसाठीची जागा कमी होते. प्रारंभिक tetrapods विकासदृष्ट्या एकसारखे नव्हते, आणि जमिनीवरील जीवनाकडे जाणारे त्यांचे मार्ग पाठ्यपुस्तकात दाखवल्यापेक्षा अधिक वैविध्यपूर्ण असू शकतात. काहींनी खरोखरच अत्यंत जलचर किशोर अवस्था टिकवून ठेवली असतील, पण इतरांनी उबवल्याच्या क्षणापासूनच अधिक सतत वाढीचा नमुना स्वीकारला असावा.

दोन जगांच्या सीमारेषेवरचा प्राणी

Embolomeres स्वतःच एक उपयुक्त चाचणी प्रकरण आहेत, कारण आधुनिक अर्थाने ते पूर्णपणे स्थलीय अग्रदूत नव्हते. स्रोत मजकुरात प्रौढांना सुमारे 2 मीटर लांब प्राणी म्हणून वर्णन केले आहे, जे बहुतेक वेळ पाण्यात घालवत असत, जरी त्यांचे छोटे पाय त्यांना जमिनीवर चढण्यास मदत करू शकले असते. ते Carboniferous काळातील सर्वात मोठ्या tetrapods पैकी होते आणि आपल्या परिसंस्थांमध्ये प्रमुख शिकारी होते.

हे संयोजन जीवाश्मांना विशेषतः रोचक बनवते. हे लहान, सीमारेषेवरील, अत्यंत विशेषीकृत सवयी असलेले प्राणी नव्हते. हे मोठे, पर्यावरणीयदृष्ट्या महत्त्वाचे प्राणी होते, जे अशा काळात जगत होते जेव्हा कशेरुकी जीवन अजूनही पाणी-भूमीच्या सीमेवरील अस्तित्व कसे दिसू शकते, याचा प्रयोग करत होते.

अशा प्राण्यांनी tadpole-like larval टप्पा पार केला नसेल, तर प्रारंभिक tetrapods मधील विकासात्मक लवचिकता अपेक्षेपेक्षा व्यापक असू शकते. यामुळे जमीनवरील जीवनासाठी अनेकदा primitive किंवा foundational मानल्या जाणाऱ्या वैशिष्ट्ये प्रत्यक्षात काही शाखांमध्ये नंतर उदयास आलेल्या विशेषीकरणे असू शकतात, सार्वत्रिक पूर्वज लक्षणे नव्हेत, अशी शक्यता देखील पुढे येते.

पुढे काय

हा शोध एकट्याने वाद संपवणार नाही. तो एका lineage मधील मोजक्या जीवाश्मांवर आधारित आहे, आणि tetrapod विकासाचा खोल इतिहास अजूनही तुटक आहे. तरीही हे नमुने दुर्मीळ थेट पुरावा देतात, आणि अनेक विकासात्मक परिस्थिती अप्रत्यक्षपणे पुन्हा तयार केल्या जात असलेल्या क्षेत्रात त्याचे विलक्षण महत्त्व आहे.

तत्काळ वैज्ञानिक मूल्य हे आहे की सुरुवातीच्या tetrapod गटांमध्ये अधिक काळजीपूर्वक तुलना करायला भाग पाडणे. संशोधकांना इतर Carboniferous आणि post-Carboniferous lineage मधील अतिरिक्त किशोर जीवाश्म सापडल्यास, embolomeres असामान्य होते की दीर्घकाळ गृहीत धरलेला amphibian-like मॉडेल सर्वसाधारणपणे जास्तच वाढवून सांगितला गेला आहे, हे ठरवता येईल.

कसेही असो, हा शोध आठवण करून देतो की उत्क्रांतीचा इतिहास सरळरेषीय नसून साध्या पुनर्कथनांपेक्षा अधिक गुंतागुंतीचा असतो. जमिनीवर ताबा मिळवणे ही प्रत्येक lineage ने अनुसरलेली एकसारखी नीटनेटकी पटकथा नव्हती. तो बहुधा शरीररचना, वाढ आणि पर्यावरणशास्त्रातील प्रयोगांचा तुकड्यांत विखुरलेला पट्टा होता. Mazon Creek मधील ही छोटी जीवाश्मे आता अशा प्रयोगांपैकी एका प्रयोगाने कथित परिचित टप्पा पूर्णपणे वगळला असावा, याचा पुरावा म्हणून उभी आहेत.

हा लेख New Scientist च्या अहवालावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.