• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    En fossil bebis hjälpte forskare att förklara hur däggdjur trivdes efter dinosaurieutrotningen

    En konstnärs intryck av Pantolambda bathmodon. Kredit:H Sharpe, författare tillhandahållen

    För sextiotvå miljoner år sedan födde en mamma ett barn. Efter att ha övervunnit chocken av födseln på några minuter började barnet utforska världen runt det. Bebisen började di från sin mamma, en naturlig instinkt som delas av alla djur av sitt slag, däggdjuren.

    Varje dag växte den, och efter en månad eller två började den livnära sig på en diet av skott och löv. Det skulle ha blivit självständigt kort efter, men tragedin slog till. Efter bara två och en halv månad dog den.

    Men den här bebisens historia slutar inte där. För 62 miljoner år senare skulle dess avlägsna kusiner (människor) upptäcka dess skelett, fossiliserat i den hårda öknen i New Mexico, i sydvästra USA

    Det klassificeras som en art av tidiga däggdjur, ett björnliknande djur som heter Pantolambda bathmodon. Gruppen som arten tillhör (Pantodonta) dog ut under eocentiden, cirka 10 miljoner år efter att det fossila barnet föddes, och lämnade inga levande ättlingar.

    Ett internationellt team av forskare och jag använde dess ben och tänder för att avslöja dess liv i oöverträffad detalj. Och våra resultat kan hjälpa till att förklara hur däggdjur som Pantolambda tog över världen efter att dinosaurierna dog ut för 66 miljoner år sedan.

    Spår av historia

    Ditt skelett berättar historien om ditt liv. Instängda inuti de täta mineralerna i ditt pärlande leende markerar små linjer varje dag av tillväxten av dina tänder, som fortsätter att växa inåt under större delen av ditt liv.

    Emaljstrimmor eller tillväxtlinjer. Kredit:G Funston

    Deras kemi avslöjar din kost. Elementära byggstenar från din kost återvinns för att bygga upp dina vävnader och behåller sina ursprungliga kemiska fingeravtryck. Dina ben växer som träd och lämnar årringar.

    Så ditt skelett fungerar som en slags journal, som registrerar några av de stora händelserna du upplever, som födelse, svält eller skador. Forskare kan avslöja den här kalendern genom att skära benen och tänderna i papperstunna skivor – så tunna att ljuset kan skina igenom.

    Vi gjorde detta för den fossila Pantolambda-babyn, tillsammans med flera vuxna. Vi spårade den dagliga tillväxten av tänderna hos den två och en halv månad gamla bebisen. Detta berättade för oss att dess tänder växte snabbt, några bildades på två månader. Andra, som de stora molarerna, tog upp till sex månader (våra molarer tar tre år att bilda).

    Men dess tänder avslöjade något ännu viktigare. Som i så många av våra egna kalendrar, var det en stor dag som markerades:dess födelsedag. En distinkt födelselinje markerade dagen då denna bebis föddes, och samma linje dök upp i tänderna på vuxna Pantolambda, ett bevis på att de vuxna tänderna började bildas före födseln.

    Vår analys visade att Pantolambda-bebisar föddes med en hel uppsättning mjölktänder, och deras vuxna tänder ersatte dessa inom ett år efter födseln. De flesta däggdjur har idag mjölktänder, men de byts vanligtvis inte ut på flera år. Vi tittade också djupare in i Pantolambdas tidiga liv genom att kartlägga tandens förändrade kemi. För att göra detta behövde vi lasrar.

    Vi förångade tanden bit för bit med en mikroskopisk laser. Som en nål på vinyl spelade lasern upp ett register över de kemiska förändringar som våra kroppar genomgår när vi föds, ammas och avvänjs. Genom att matcha detta rekord med vår tidslinje från de dagliga tillväxtmärkena kunde vi avgöra hur länge Pantolambda-mödrar var gravida och hur många dagar barnet ammade.

    Mikroskopisk bild av den fossila tanden, pilen visar födelselinjen. Kredit:Gregory Funston, författare tillhandahållen

    Vad vi lärde oss

    Vår studie, den första i sitt slag i ett fossilt däggdjur, visade att Pantolambda hade en lång graviditet (sju månader) och en kort amningsperiod (en till två månader). Uppgifterna visar också att livslängden för Pantolambda skulle ha varit ganska kort, fyra till fem år, med vissa upp till cirka tio år.

    Denna livsstil liknar placenta däggdjur, gruppen som inkluderar oss. Det är det tidigaste beviset för denna typ av livsstil i fossilregistret.

    Placenta är speciella på grund av, du gissade rätt, våra moderkakor. Medan många däggdjur och även andra sorters djur (till exempel fiskar) har moderkakor, har vi och våra anhöriga en mer utvecklad moderkaka som ger bättre näring, avfallsborttagning och skydd för fostret.

    Denna sista aspekt är avgörande. Andra däggdjur kanske inte har långa graviditeter eftersom moderns immunförsvar kan stöta bort fostret om det blir för stort. Vår speciella moderkaka förhindrar detta från att hända, och vår studie tyder på att Pantolambda måste ha haft det också.

    Längre graviditeter tillåter placenta däggdjur att föda större barn, vilket vi antar var en genväg för att nå större storlekar i vuxen ålder. De blev större, snabbare än de andra typerna av däggdjur.

    Dessa är pungdjuren (inklusive kängurur och koalor) och äggläggande monotremes (som anknäbben). Men historien, som alltid inom vetenskapen, är inte entydig. En nyligen genomförd studie visade att en utdöd däggdjursgrupp, de små, gnagarliknande multituberkulaten, också verkar ha haft placentaliknande reproduktion, eller åtminstone korta amningsperioder som Pantolambda.

    Vi känner nu till Pantolambdas livshistoria bättre än i stort sett alla andra fossila däggdjur. Faktum är att vi förmodligen känner till Pantolambdas livshistoria bättre än några sällsynta däggdjur som finns i dag (till exempel en av flera nyligen upptäckta fladdermusarter). Och det är till tidiga placentaarter som Pantolambda som vi är skyldiga vårt tack för den fantastiska mångfalden av däggdjur runt omkring oss idag.

    Även om däggdjuren som levde samtidigt som Pantolambda utvecklades så snabbt att vi kämpar för att spåra deras släktträd, vet vi att de etablerade de första däggdjursdominerade ekosystemen. Dessa ödmjuka överlevande som ärvde jorden gjorde det bästa av möjligheten och grundade en av de största dynastier som planeten någonsin har sett. + Utforska vidare

    Efter att dinosaurierna försvunnit växte däggdjuren sig större i snabbare takt och dog unga

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com