Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Мысский суслик

Роющий (от латинского fossor , что означает «землекоп») животное один приспособлен для копания , которая живет в основном, но не исключительно, под землей. Некоторые примеры - барсуки , голые землекопы , моллюски , сурикаты и кротовые саламандры . [1]

Доисторические свидетельства [ править ]

Физическая адаптация фоссориальности широко распространена среди многих доисторических типов и таксонов , таких как бактерии и ранние эукариоты . Кроме того, фоссориальность развивалась независимо несколько раз, даже в пределах одной семьи . [2] Ископаемые животные появились одновременно с заселением суши членистоногими в поздний ордовикский период (более 440 миллионов лет назад). [3] Другие известные ранние норы включают Eocaecilia и, возможно, Dinilysia . [4] Самый старый пример закапывания вsynapsids , происхождение которых включает в себя современные млекопитающие и их предков, является цинодонты , liorhinus тринаксодон , нашел в Кару в Южной Африке , по оценкам, 251 миллионов лет. Факты показывают, что эта адаптация произошла из-за драматических массовых вымираний в пермский период. [1]

Физическая адаптация [ править ]

Европейский крот - обратите внимание на сильные и короткие передние конечности

Существует шесть основных внешних модификаций, описанных HW Shimer в 1903 г. [5], которые характерны для всех роющих норы видов млекопитающих:

  • Веретенообразное, веретенообразное тело, сужающееся к обоим концам, приспособленное для плотной подземной среды.
  • Менее развитое или отсутствующее зрение, учитывая подземную темноту.
  • Маленькие или отсутствующие внешние уши, чтобы уменьшить естественное трение во время рытья нор.
  • Короткие и крепкие конечности, так как быстрота или скорость движения менее важны, чем сила рытья.
  • Широкие и крепкие передние конечности ( manus ), в том числе длинные когти, предназначены для разрыхления материала, который зарывает в задние лапы, и рассеивания его в спине. Эта черта оспаривается Хорхе Кубо, который утверждает, что череп является основным инструментом во время раскопок, но что наиболее активными частями являются передние конечности для копания и что задние конечности используются для устойчивости. [6]
  • Короткий или отсутствующий хвост, который практически не имеет двигательной активности или не используется большинством ископаемых млекопитающих. [5]

К другим важным физическим характеристикам относится скелет, скорректированный под поверхностью: череп треугольной формы, преназальная косточка , зубы в форме долота, эффективно сросшиеся и короткие поясничные позвонки , хорошо развитая грудина , сильная передняя конечность и более слабые кости задних конечностей. [5] Из-за недостатка света одной из наиболее важных особенностей ископаемых животных является развитие физических, сенсорных качеств, которые позволяют им общаться и перемещаться в темноте под землей. Учитывая, что звук распространяется медленнее в воздухе и быстрее через твердую землю, использование сейсмических ( ударных)) волны мелкого масштаба более выгодны в этих средах. Хорошо задокументировано несколько различных применений. Землекоп мыс ( Georychus capensis ) использует барабанения поведения для отправки сообщений на его родственник через конспецифическую сигнализацию. Золотой крот пустыни Намиб ( Eremitalpa granti namibensis ) может обнаруживать колонии термитов и подобную добычу под землей благодаря развитию гипертрофированного молоточка . Эта адаптация позволяет лучше обнаруживать низкочастотные сигналы. [7] Наиболее вероятное объяснение фактической передачи этих сейсмических сигналов, зафиксированных слуховымисистема, это использование костной проводимости; всякий раз, когда к черепу прикладываются вибрации, сигналы проходят по многим маршрутам во внутреннее ухо. [8]

У роющих животных работа, необходимая для сжатия почвы, увеличивается экспоненциально с увеличением диаметра тела. В amphisbaenians , древняя группа закапывания ящерица , как squamates, специализации включают pennation из длиннейшей мышцы спины , основная мышцу , связанная с закапыванием, для увеличения мышечной площади поперечного сечения . Ограниченные почвой небольшого диаметра тела, амфисбены могут увеличивать мышечную массу за счет увеличения длины тела, а не диаметра тела. [9] У большинства амфисбайцев конечности были потеряны как часть окаменелого образа жизни. Однако кротовидная ящерица Бипс , в отличие от других амфисбенов, сохраняет крепкие копающие передние конечности [10] сопоставимы с таковыми у кротов и сверчков.

Физиологические модификации [ править ]

Фоссориальная передняя лапа крота-сверчка, демонстрирующая слуховые и фоссориальные адаптации

Многие ископаемые и субфоссориальные млекопитающие, обитающие в зонах умеренного климата с частично замороженными землями, склонны впадать в спячку из-за сезонной нехватки мягкой, сочной травы и других источников питания. [5]

WH Shimer пришел к выводу, что в целом виды, которые приняли ископаемый образ жизни, вероятно, поступили так, потому что не смогли на поверхности найти пищу и защиту от хищников. [5] Кроме того, некоторые, такие как Э. Нево, предполагают, что ископаемый образ жизни мог возникнуть из-за сурового наземного климата. [11] Переход к подпольному образу жизни также влечет за собой изменения в метаболизме и энергетике , часто в зависимости от веса. Субфоссориальные виды, весящие более 80 граммов (2,8 унции), имеют сравнительно более низкие базальные показатели [ указать ]чем те, которые весят менее 60 граммов (2,1 унции). У среднего окаменелого животного базальная скорость составляет от 60% до 90%. Дальнейшие наблюдения показывают, что более крупные роющие животные, такие как ежи или броненосцы , имеют более низкую теплопроводность, чем более мелкие животные, что, скорее всего, снижает накопление тепла в их норах. [12]

Геологические и экологические последствия [ править ]

Одним из важных воздействий на окружающую среду, вызванного ископаемыми животными, является биотурбация , определенная Маршаллом Уилкинсоном как изменение основных свойств почвы, включая поверхностные геоморфологические процессы. [13] Было установлено, что небольшие окаменелости, такие как муравьи , термиты и дождевые черви, вытесняют огромное количество почвы. Общие глобальные скорости перемещения этих животных эквивалентны общим глобальным темпам тектонического подъема . [13]Присутствие роющих животных также оказывает прямое влияние на состав, структуру почвы и растительность. Воздействие, которое оказывают эти животные, может варьироваться от кормления, сбора урожая, кэширования и нарушения почвы, но может отличаться, учитывая большое разнообразие ископаемых видов, особенно травоядных . Чистый эффект обычно складывается из изменения состава видов растений и увеличения разнообразия растений, что может вызвать проблемы с устойчивыми культурами, поскольку нарушается однородность сельскохозяйственных культур. [14] Копание также влияет на круговорот азота в пораженной почве. Курганы и голые почвы, содержащие роющих животных, содержат значительно большее количество NH.+ 4и НЕТ- 3а также более высокий потенциал нитрификации и микробный NO-
3потребление, чем в почвах с растительностью. Основной механизм этого явления вызван удалением покрывающих пастбищ. [15]

Роющие змеи могут быть более уязвимы к изменяющимся условиям окружающей среды, чем не роющие змеи, хотя это может быть не так для других групп окаменелостей, таких как ящерицы. Это может создать эволюционный тупик для змей. [16]

См. Также [ править ]

  • Древесный
  • Нора
  • Беглый
  • Ямка

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Damiani, R, 2003, Самые ранние свидетельства роения цинодонтов, Издательство Королевского общества, том 270, выпуск 1525
  2. ^ Таварес, Уильям Корреа; Сеуанес, Гектор Н. (18 мая 2018 г.). «Изменения в интенсивности отбора на митогеном подземных и ископаемых грызунов, соответствующих наземным видам». Геном млекопитающих . 29 (5–6): 353–363. DOI : 10.1007 / s00335-018-9748-5 . ISSN  0938-8990 . PMID  29777385 . S2CID  21755491 .
  3. ^ Retallack, GJ; Фикс, CR (1987). «Следы окаменелостей животных позднего ордовика на суше». Наука . 235 (4784): 61–63. Bibcode : 1987Sci ... 235 ... 61R . DOI : 10.1126 / science.235.4784.61 . PMID 17769314 . S2CID 37351505 .  
  4. ^ Йи, Хунъюй; Норелл, Марк А. (2015). «Ройное происхождение современных змей» . Успехи науки . 1 (10): e1500743. Bibcode : 2015SciA .... 1E0743Y . DOI : 10.1126 / sciadv.1500743 . PMC 4681343 . PMID 26702436 .  
  5. ^ a b c d e Шимер HW, 1903, Адаптация к водным видам. Древесные, ископаемые и беглые повадки млекопитающих.III. Фоссориальные адаптации, Американский натуралист, Том XXXVII, № 444 - декабрь 1903 г.
  6. ^ Кубы, J, 2005, А гетерохронная интерпретация происхождения рыть Адаптации в северной полевке воды, Arvicola Terrestris (грызуны: Arvicolidae), биологический журнал Общество Линнея, том 87, стр 381-391.
  7. ^ Наринс, PM, 1997, Использование сейсмических сигналов окаменелыми южноафриканскими млекопитающими: золотая жила в неврологии, Бюллетень исследований мозга, Vol. 44, Issue 5, с. 641–646
  8. ^ Мейсон, MJ, 2001, Структуры среднего уха у ископаемых млекопитающих: сравнение с нефоссориальными видами, Journal of Zoology, Vol. 255, вып. 4, стр. 467–486
  9. ^ Навас, Карлос А .; Antoniazzi, Marta M .; Карвалью, Хосе Эдуардо; Шауи-Берлинк, Хосе Гильерме; Джеймс, Роб С .; Джаред, Карлос; Колсдорф, Тиана; Пай-Силва, Мали Дал; Уилсон, Робби С. (2004-06-15). «Морфологическая и физиологическая специализация раскопок у амфисбенов, древней линии ископаемых позвоночных» . Журнал экспериментальной биологии . 207 (14): 2433–2441. DOI : 10,1242 / jeb.01041 . ISSN 0022-0949 . PMID 15184515 .  
  10. ^ Вестфаль, Наташа; Махлоу, Кристин; Голова, Джейсон Джеймс; Мюллер, Йоханнес (10 января 2019 г.). «Пектораль Миология из конечностей с пониженными червячными ящериц (Squamata, двуходки) предлагает развязку костно - мышечной системы в процессе эволюции удлинения тела» . BMC Evolutionary Biology . 19 (1): 16. DOI : 10,1186 / s12862-018-1303-1 . ISSN 1471-2148 . PMC 6329177 . PMID 30630409 .   
  11. ^ Нево, E. 2007. Мозаичная эволюция подземных млекопитающих: ковыряние, регресс, прогрессия и глобальная конвергенция. Подземные грызуны: Новости из подполья: 375-388.
  12. ^ Макнаб, Б., 1979, Влияние размера тела на энергетику и распределение ископаемых и роющих млекопитающих, Экология, Том 60, страницы 1010-1021
  13. ^ a b Уилкинсон, М.Т., Ричардс, П.Дж., Хамфрис, Г.С., 2009, Перелом: почвенные, геологические и экологические последствия биотурбации почвы, Earth Science Reviews, Vol. 97, Issues 1-4, pp. 257–272
  14. ^ Хантли, N, Райхман, OJ, 1994, Эффекты Подземной МЛЕКОПИТАЮЩИХ Травоядные на растительность, журнал маммологии, том 75, стр. 852-859
  15. ^ Canals, H, 2003, Как нарушение, вызванное ископаемыми млекопитающими, изменяет цикл N на однолетних пастбищах Калифорнии. Экология, Том 84, стр. 875–881.
  16. ^ Cyriac, VP; Кодандарамайя, У. (2018). «Копание собственной макроэволюционной могилы: окаменелость как эволюционный тупик у змей». Журнал эволюционной биологии . 31 (4): 587–598. DOI : 10.1111 / jeb.13248 . ISSN 1420-9101 . PMID 29418035 . S2CID 4619858 .   
  • «Fossorial - Определение Fossorial» . Общество энтомологов-любителей . Проверено 1 сентября 2012 года .
  • «Ископаемые ноги» . Сиднейский университет . Проверено 1 сентября 2012 года .