https://frosthead.com

Защитните шипове на Tenrecs може да дойдат с разход до размер на мозъка

Най-малко преди 29 милиона години малък бозайникообразен бозайник плаваше през Мозамбикския канал върху растителна могила или може би куха дънер и кацна на остров Мадагаскар. Дали този кастава е бременна жена или малка популация от възрастни остава загадка. Всичко, което знаем, е, че това малко вероятно пътешествие или пътешественици би оцеляло, възпроизведено и трансформирано в множество от различни видове, всеки адаптиран към живота в различно местообитание на острова.

Днес ние наричаме тези същества tenrecs и учените разпознават 37 живи вида от мъничките фигури.

Някои от тях, като по-малкия дълбок опашка, са развили опашки, които им позволяват да се прилепват към храсти и дървесни клони. Други, като тенрекът в мрежата, спортни адаптации за водния живот и ловуват ракообразни и ларви на насекоми под вода. Tenrecs дори завладяха ъндърграунда, като молеобразния оризов тенрек, оборудван с мощни копаещи нокти и мънички малки очи, толкова по-добре да се предпази почвата навън.

Може би най-известният клон на родословното дърво tenrec принадлежи към пет вида, които приличат на таралежи. Всяка от тях има специализирани косми, които с течение на времето се преплитат в шипове против хищници.

Тези защитни мерки може да са дошли на цена. Изследване, публикувано наскоро в Journal of Mammalogy, намери доказателства, че тези крайни, шипови адаптации може да са се развили наред с намаляване на мозъчната сила.

Има повече от един начин да направите шипков тенрек. Докато два от видовете - Echinops telfairi и Setifer setosus - изнасят къси, дебели и твърди шипове, най-много приличащи на таралеж, други имат по-дълги, огъващи се ютии, смесени с четинеста козина.

Тед Станкович, еволюционен поведенчески еколог от Калифорнийския държавен университет, Лонг Бийч, си помисли за начина, по който оръжията и предупрежденията се развиват при бозайници. От ивици на скункс и ароматни жлези до бивни на мунтяк и броня на броненосеца, Станкович и неговата лаборатория искат да знаят как и защо се образуват такива защити и какво се случва с други части от тялото на животно, когато се правят.

По-малък таралеж Терек По-малкият таралеж ( Echinops telfairi ) има гръб, покрит с остри шипове. (Tollkühn / ullstein bild чрез Getty Images)

Тридесет и два вида тенрек в края на краищата се справят без утайки. И така, какво е било животът преди милиони години, който съумееше тези пет вида да вдигнат еволюционните си хакове? И каква цена трябваше да плащат животните за естествените си защити?

„Мисълта е, че това са скъпи неща за изграждане“, казва Станкович. "За изграждането и носенето на голям костюм от броня е необходимо много енергия и затова трябва да платите за това по някакъв начин."

Мозъчната тъкан също е много скъпа от енергийна гледна точка, казва Станкович. През 2017 г. неговата лаборатория откри, че сред 647 вида бозайници, животните, които развиват някаква специализирана защита, било то броня, шипове или химически оръжия, са склонни да търпят и загуба на мозъчна маса. И докато размерът на мозъка на вида се определя от много фактори, връзката между разработването на защитни оръжия и намаляването на размера на мозъка предполага, че двете са свързани.

Повечето от бозайниците там с доспехи, дюли и други подобни са доста по-големи от tenrecs, които имат средно тегло под два килограма сред най-големите видове. За да установят дали тенденцията за намаляване на размера на мозъка продължава при малки тенрекли, Станкович и бивш студент Колин Стенсруд са използвали учебни кожи от музеи, както и данни от естествената история на Международния съюз за опазване на природата.

Учените открили, че тъй като тенреките се развиват с по-големи размери на тялото и се преместват в по-открити местообитания, по-вероятно е те да развият шипове. Животните може би са започнали да се впускат в открити полета и гори, за да пируват с богатството на насекоми на такива места, но по този начин се излагат на риск. Хищници, като птици, змии и фоси - козунак, подобен на мангуста, братовчед, родом от Мадагаскар - всички плячат на тенрек.

По-интензивното хищничество може да е избрано за tenrecs, които са по-трудни за поглъщане, може би защото мутациите им придават по-твърда кожа или по-твърда козина. И ако този процес продължи бавно в продължение на милиони години, в крайна сметка tenrecs може да се развие с шии и гърбове, пълни с остри шипове.

Но по-тежката броня не се оказа евтина. Не само намалява относителната мозъчна маса за вида tenrec, които развиват шипове, но и изследователите откриват връзка между нивото на бодливост и количеството на спада. Видовете с по-здрави шипове са загубили повече мозъчна маса спрямо техния размер на тялото, отколкото тези с по-малки, на пръв поглед по-евтини шипове.

Значи ли това означава, че Роджър Алън Уейд говори за биологията на развитието, когато пееше: „Ако ще станеш тъп, трябва да си труден“?

Според Станкович не е задължително бодлите тенреки да са глупави. По-вероятно е те да са толкова умни, колкото трябва да бъдат. „Не е нужно да обръщате много внимание на хищниците или във въздуха, или на земята, защото знаете, че защитата ви е ефективна срещу тях“, казва той.

По-уязвимите видове плячка трябва да инвестират биологични ресурси в добри уши, смъркащи, очи и други сензорни масиви, които могат да открият хищници, преди те сами да бъдат открити. Но бодлите тенреки може да успеят да пренебрегнат подобни инвестиции, защото могат да се търкалят в топка, подобна на таралеж, или да замахнат с бодливи глави наоколо, ако хищник идва да се обади.

Остават обаче някои въпроси без отговор. Линк Олсън, еволюционен биолог и уредник на бозайници от Музея на университета в Аляска, казва, че всъщност не знаем как е изглеждал Мадагаскар при първото пристигане на тенрека, така че е трудно да се каже, че еволюционното развитие на шипите е свързано с открити площи само защото някои видове предпочитат откритите местообитания сега.

„Мисля, че трябва непрекъснато да сме наясно с несигурността и как тази несигурност нараства по-далеч назад във времето, в което вървим“, казва Олсън, който е прекарал четвърт век в изучаване на тенрек.

Също така е трудно да се класифицират някои от тези видове като обитаващи или затворени, или открити местообитания. Два от бодливите видове, идентифицирани в открити местообитания, известни като набраздени тенеки, също могат да бъдат намерени в гори, казва Олсън. И друг, Tenrec ecaudatus, губи голяма част от своята бодливост, тъй като остарява и е по-голям, което изглежда противоречи на тенденцията при други видове.

„Като се има предвид, винаги има изключения от всяко общо правило, което виждаме в природата“, казва Олсън.

В крайна сметка винаги ще бъде невъзможно да се разбере как точно се е появил вид. Но с цялото си чудесно разнообразие, натъпкано в един богат на хабитат остров, тенреките осигуряват забележително ясен прозорец в миналото.

Защитните шипове на Tenrecs може да дойдат с разход до размер на мозъка