Natürliches Antazidum half frühen Land Kreaturen zu atmen

Die frühesten Kreaturen aus dem Wasser auf dem Boden kriechen Antazida aus ihren eigenen Knochen, eine clevere Neuerung ausgeheckt haben können, mit denen die Tiere atmen, haben würde, finden Forscher jetzt.

Die frühesten Tetrapoden gemacht, oder vier Gliedmaßen Kreaturen ihre ersten evolutionären Streifzüge auf dem Boden vor etwa 370 Millionen Jahren. Atemluft kam allerdings mit den Herausforderungen. Einem großen wurde der Luft Kohlendioxid loszuwerden, wenn es aufbaut, mit Wasser im Körper reagiert und eine Säure bildet.

Nun, immer mehr Hinweise in modernen Reptilien zufolge Knochen, die in der Haut des frühen Tetrapoden wuchs als ein natürliches Antazidum gehandelt haben können, durch die Freigabe ihrer neutralisierenden Chemikalien in den Blutkreislauf. Das Ergebnis würde die Kreaturen-Zeit auf dem Land zu verbringen, bevor sie zum Kopf zurück ins Wasser mussten sich überschüssiges Kohlendioxid befreien gekauft haben.

"Jetzt wissen wir, dass dermalen Knochen dies tun kann, und es etwas, was wir ist vorher nicht wussten, das gibt uns eine Basis, die vielleicht Tetrapoden diese Funktion hatte, die wir zuvor eine gute Erklärung dafür hätten deshalb," sagte Studie Forscherin Christine Janis, ein Paläontologe an der Brown University, LiveScience. "Es ist die Entdeckung dieses neue Feature der Physiologie der lebenden Tiere, die uns [] zurückkehren lässt."

Zuerst auf dem land

Also lasst uns zurückspulen die Uhr: die ersten Tetrapoden entwickelte sich von Fisch in der Devon-Periode, die vor etwa 416 Millionen Jahren bis 359 Millionen Jahren erstreckte. Diese frühen Tetrapoden hatte breite Gesichter, nicht anders als Frösche und eher unbeweglich Ribcages. Das bedeutet, dass sie in der Lage, zusätzliche Kohlendioxid loszuwerden, indem atmen schnell, wie Menschen und anderen Säugetieren mit ihrer längeren Schnauzen und flexible Ribcages zu tun gewesen wäre. Noch klein genug, um den Austausch von Kohlendioxid und Sauerstoff durch ihre Haut Tetrapoden waren, wie moderne Amphibien. [Top 10 nutzlose Körperteile]

Was Tetrapoden haben war komplex "dermalen Knochen" oder Knochen, die aus Bindegewebe in der Haut statt aus Knorpel wie die langen Knochen der den Arm oder das Bein bildet. Das Konzept der Haut Knochen mag seltsam erscheinen, aber es ist sehr häufig: der menschliche Schädel ist beispielsweise ein dermalen Knochen.

Frühe Tetrapoden Knochen viele Gruben und Furchen, zeigt viel Blut-Versorgungsmaterial, zeigte, sagte Janis. Ihre Kollegen, einschließlich Papier-Co-Autor und Biologe Daniel Warren der Saint Louis University, fand ein weiteres Stück des Puzzles: In modernen Schildkröten und Alligatoren, hilft dieser dermalen Knochen Kohlendioxid Anhaftungen zu tolerieren, wenn sie unter Wasser, nicht in der Lage zu atmen sind Reptilien.

Knochen-Atmung

Tetrapoden hätte das umgekehrte Problem, Janis realisiert: sie wären in der Lage, Kohlendioxid durch ihre Haut im Wasser lassen, da war ihre Haut durchlässiger als einen Alligator hart ist zu verstecken. Aber, auf dem Land, müssten sie ein weiteres Mittel zur Freigabe. Es schien sehr gut möglich, dass Tetrapoden könnte ihre komplexen dermalen Knochen als eine Speichereinheit für Calcium und anderen Säure-neutralisierende Mineralien verwendet haben, veröffentlichen sie je nach Bedarf als Körper saure Niveaus zu hoch, bekam, sagte Janis.

Um die Idee zu testen, analysierten die Forscher die Skelette der Tetrapoden. Wie zu erwarten, hatten die Tetrapoden, bekannt durch die Skelette, verbringen mehr Zeit außerhalb des Wassers die komplexesten dermalen Knochen. Die Entstehungsgeschichte des Tieres unterstützt die Hypothese, sowie.

"Wenn [die dermale Knochen] verloren geht, es verliert in der Linie zum modernen Reptilien, wenn sie anfangen, mobilere Rippen,", sagte Janis.

Sie und ihre Kollegen berichtet ihre Arbeit Dienstag (24. April) in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society B.

Ende der frühen Tetrapoden

Während die Beweise mit Janis Theorie konsistent ist, gibt es noch kein Beweis dafür, dass Tetrapoden wirklich ihre Knochen auf diese Weise verwendet. Der nächste Schritt, Janis sagte, zu suchen, chemischen oder anderen Hinweisen in modernen Reptilien, die ihre Knochen als Antazidum verwenden werden. Verräterische Anzeichen festgestellt werden, können die Forscher dann für die gleichen Signale in alten Tetrapoden jagen.

Die terrestrischen Tetrapoden studierte von Janis und ihren Kollegen gingen während dem Perm 299 Millionen bis 251 Millionen Jahren ausgestorben. Es war eine Welt im Wandel, Janis sagte, und atmosphärisches Kohlendioxid zunahm. Es ist möglich, dass Tetrapoden Knochen-abhängige Atmung war nicht so effektiv in diesem neuen Ambiente.

"Wer weiß?" Janis gefragt. "Ich denke, der Punkt zu machen ist, dass dies wahrscheinlich eine ganz gute Möglichkeit, für eine Weile zu leben – Millionen von Jahren – aber am Ende gab es Dinge, die herausgefunden hatte, bessere Möglichkeiten, wie man Kohlendioxid loszuwerden."

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