Ίχνη που άφησαν μερικά από τα πρώτα σύνθετα ζώα προσφέρουν νέες γνώσεις για το πώς αντιλαμβάνονταν τον κόσμο (phys.org)
Νέα έρευνα αποκαλύπτει πώς αυτά τα πλάσματα άρχισαν να κατανοούν το περιβάλλον τους, ανοίγοντας τον δρόμο για την εξάπλωση της ζωής των ζώων σε ολόκληρο τον πλανήτη.
Σήμερα, πολλοί από εμάς θεωρούμε τις πέντε αισθήσεις δεδομένες. Όμως πώς ήταν για τη ζωή όταν άρχιζε για πρώτη φορά να «αισθάνεται» τον κόσμο;
Ενώ τα σώματα αυτών των ζώων σπάνια διατηρούνται, τα ίχνη που άφησαν ίσως κρύβουν τις απαντήσεις
Μια νέα μελέτη που εξέτασε αυτά τα ιχνοαπολιθώματα έδειξε πώς τα ζώα πέρασαν από τα πρώτα τους αβέβαια βήματα σε πιο σκόπιμες πορείες, καθώς οι αισθητηριακές τους ικανότητες εξελίχθηκαν σε μια περίοδο 20 εκατομμυρίων ετών.
Καθώς οι αισθήσεις αυτών των ζώων βελτιώνονταν, θα μπορούσαν ολοένα και περισσότερο να βρίσκουν τροφή, να εντοπίζουν ταίρι ή να μεταναστεύουν σε μεγάλες αποστάσεις.
Ο Dr Zekun Wang, ο επιστήμονας που ηγήθηκε της έρευνας, λέει ότι αυτό ήταν μια καθοριστική στιγμή στην εξέλιξη της ζωής.
«Για πρώτη φορά, τα ζώα είχαν την ικανότητα να κατανοούν τον κόσμο», λέει.
«Μπορούσαν να χρησιμοποιούν τις αναπτυσσόμενες αισθήσεις τους για να συνδυάζουν διαφορετικές πληροφορίες και να τις χρησιμοποιούν ώστε να εντοπίζουν με ακρίβεια και να σχεδιάζουν τις διαδρομές τους προς τους πόρους» συμπλήρωσε ο ίδιος.
«Καθώς το εύρος των αισθήσεών τους αυξανόταν, ήταν όλο και πιο ικανά να εκμεταλλεύονται συστηματικά τους πόρους και να μετακινούνται σε νέες οικολογικές θέσεις. Με τη σειρά του, η ποικιλία του θαλάσσιου πυθμένα οδήγησε στην ανάγκη για ακόμη μεγαλύτερες αισθητηριακές ικανότητες και εξέλιξη άλλων τμημάτων του σώματός τους, όπως τα άκρα τους» είπε.
«Αυτές οι εξελίξεις βελτίωσαν την ικανότητά τους να ανταποκρίνονται στις εξελικτικές πιέσεις και έθεσαν τα θεμέλια για τον ζωοκεντρικό κόσμο που έχουμε σήμερα» κατέληξε.
(Τα ζώα με περιορισμένες αισθήσεις παράγουν μονοπάτια «τυχαίας πορείας» καθώς περιπλανώνται στο περιβάλλον. Πηγή: Frankie Dunn)
Τι γνωρίζουμε για τη ζωή στην Εδιακαρανική περίοδο;
Ιστορικά, το μεγαλύτερο μέρος της έρευνας για την εξέλιξη της πρώιμης ζωής των ζώων έχει επικεντρωθεί σε μια περίοδο γνωστή ως Κάμβρια Έκρηξη.
Αυτή η κρίσιμη περίοδος στην ιστορία της ζωής στη Γη διήρκεσε από περίπου 539 έως 519 εκατομμύρια χρόνια πριν και είναι η εποχή κατά την οποία οι περισσότερες μεγάλες ομάδες ζώων εμφανίζονται για πρώτη φορά στο απολιθωματικό αρχείο.
Ωστόσο, πιο πρόσφατη έρευνα έχει δείξει ότι αυτή η «έκρηξη» δεν συνέβη μονομιάς. Υπήρξαν εκατομμύρια χρόνια προετοιμασίας πριν από το γεγονός, ξεκινώντας προς το τέλος της προηγούμενης Εδιακαρανικής Περιόδου.
Η Εδιακαρανική περίοδος, που έλαβε χώρα μεταξύ 635 και 539 εκατομμυρίων ετών πριν, είδε τη ζωή να μεταβαίνει από μη εξειδικευμένες ομάδες κυττάρων σε πιο πολύπλοκες μορφές.
Επειδή αυτά τα πλάσματα ήταν μαλακόσωμα, δεν γνωρίζουμε πώς έμοιαζαν τα περισσότερα είδη, καθώς σπάνια διατηρούνται.
Η έρευνα του Zekun επικεντρώνεται στο να μάθει περισσότερα για αυτά τα ζώα
Ενώ σώζονται μόνο απολιθώματα σώματος από λίγα είδη, όπως το Kimberella και το Dickinsonia, εκείνος μελετά τα ίχνη που αποκαλύπτουν οι διαδρομές τους.
Προηγούμενες μελέτες του έχουν δείξει ότι μεταξύ 550 και 540 εκατομμυρίων ετών πριν εξελίσσονταν νέα σωματικά σχήματα και τρόποι κίνησης. Από αρχικά κινήσεις που έμοιαζαν με αμοιβάδες, μεταγενέστερα είδη κινούνταν πιο πολύ σαν καβούρια πετάλου, σαλιγκάρια και σκουλήκια.
Αυτή η νέα μελέτη πηγαίνει την έρευνα ένα βήμα παραπέρα. Εξετάζοντας τα ίχνη ενός ζώου, ο Zekun και ο συνεργάτης του Tianyun Shi μπορούν να συμπεράνουν πόσο ανεπτυγμένες ήταν οι αισθήσεις του.
«Αν ένα ζώο έχει περιορισμένη ικανότητα να αντιλαμβάνεται το περιβάλλον του, λαμβάνει πληροφορίες μόνο ασυνεχώς», εξηγεί ο Zekun. «Αυτό σημαίνει ότι βρίσκει πόρους μόνο όταν τους συναντά τυχαία. Έτσι, τα ίχνη του είναι συνήθως μακριά και άσκοπα».
«Όμως καθώς οι αισθήσεις των ζώων αναπτύσσονται, μπορούν να αντιλαμβάνονται πόρους από μεγαλύτερη απόσταση. Αυτό φαίνεται στα ίχνη, καθώς η πορεία τους αλλάζει ξαφνικά κατεύθυνση προς τροφή, καταφύγιο ή οτιδήποτε άλλο. Είναι επίσης πιο συχνό αυτά τα ίχνη να διασταυρώνονται, καθώς τα ζώα κινούνται συνεχώς προς και από αυτούς τους πόρους».
(Τα ζώα με πιο ανεπτυγμένες αισθήσεις αφήνουν κυκλικές διαδρομές, καθώς αντιλαμβάνονται πόρους σε κοντινή απόσταση. Πηγή: Zekun Wang)
Πώς εξελίχθηκαν οι πρώιμες αισθήσεις;
Για να παρακολουθήσουν πώς άλλαζαν αυτά τα μοτίβα με τον χρόνο, ο Zekun και ο Tianyun εξέτασαν 231 απολιθωμένα ίχνη από όλο τον κόσμο.
Πριν από 546 εκατομμύρια χρόνια, τα ίχνη είναι κυρίως τυχαία και άσκοπα, υποδηλώνοντας είδη με φτωχές αισθήσεις. Τα μοντέλα των ερευνητών υποδεικνύουν ότι αυτά τα ζώα ίσως μπορούσαν να αντιληφθούν μόνο λιγότερο από ένα εκατοστό γύρω τους.
Έξι εκατομμύρια χρόνια αργότερα, λίγο πριν την Κάμβρια Έκρηξη, το αισθητηριακό τοπίο είχε μεταμορφωθεί. Ενώ ζώα με περιορισμένες αισθήσεις εξακολουθούσαν να υπάρχουν, άλλα ακολουθούσαν πιο άμεσες διαδρομές προς συγκεντρωμένες μικροβιακές στρώσεις και άλλους πόρους.
Εκτιμάται ότι αυτοί οι οργανισμοί μπορούσαν να αντιλαμβάνονται περίπου 10 εκατοστά του περιβάλλοντός τους.
Αυτή η δραματική αύξηση στις αισθητηριακές ικανότητες ίσως συνέβη όταν τα είδη αυτά ανέπτυξαν για πρώτη φορά την ικανότητα να αντιλαμβάνονται το φως, ίσως ακόμη και με πολύ στοιχειώδη όραση.
Μέχρι πριν από 526 εκατομμύρια χρόνια, κατά τη διάρκεια της Κάμβριας Έκρηξης, τα ζώα μπορούσαν πλέον να αντιλαμβάνονται έως και 15 εκατοστά μακριά. Αν και αυτό εξακολουθεί να είναι μικρή απόσταση, ήταν περίπου 12 φορές το πλάτος του σώματός τους - όπως ένας άνθρωπος να αντιλαμβάνεται 4 μέτρα γύρω του.
Φυσικά, οι πόροι δεν είναι ο μόνος λόγος που ένα ζώο αλλάζει πορεία. Στο μέλλον, ο Zekun ελπίζει να εξετάσει ποιες άλλες συμπεριφορές χρησιμοποιούσαν αυτά τα είδη για να καθοδηγούν την πορεία τους.
«Υπάρχουν πολλές άλλες απλές συμπεριφορές, όπως το να ακολουθούν όρια ή να αποφεύγουν τον κίνδυνο, που μπορούν να αντανακλούν τις αισθήσεις αυτών των οργανισμών», προσθέτει ο Zekun.
«Θα χρειαστεί να επεκτείνουμε το μοντέλο μας για να δούμε αν αυτό μπορεί να ανιχνευθεί από τα ιχνοαπολιθώματα, αλλά θα μπορούσε να προσφέρει ακόμη βαθύτερες γνώσεις για τις ικανότητές τους» κατέληξε ο ίδιος.
(Τα ευρήματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν στα Proceedings of the National Academy of Sciences)
www.worldenergynews.gr
