Ночное узкое место - Nocturnal bottleneck

В Tapetum lucidum из барсук отражает вспышку фотографа, одну из многих ночных черт, характерных для млекопитающих

В гипотеза о ночном узком месте это гипотеза, объясняющая несколько черт млекопитающих. В 1942 г. Гордон Линн Walls описал эту концепцию, в которой говорится, что плацентарные млекопитающие вели в основном или даже исключительно ночной образ жизни на протяжении большей части своей эволюционной истории, начиная с их происхождения 225 миллионов лет назад и заканчивая гибель нептичьих динозавров 66 миллионов лет назад.[1] В то время как некоторые группы млекопитающих позже эволюционировали, чтобы заполнить дневные ниши, примерно 160 миллионов лет, проведенных в качестве ночных животных, оставили прочное наследие базовой анатомии и физиологии, и большинство млекопитающих по-прежнему ведут ночной образ жизни.[2]

Эволюция млекопитающих

Бразилитерий, очень продвинутое млекопитающее цинодонт, вероятно, были ночными копателями
Основная статья: Эволюция млекопитающих

Млекопитающие произошли от цинодонты, группа внешне собачьих синапсиды вслед за Пермско-триасовое массовое вымирание. Возникающие архозавр группы, которые процветали после исчезновения, в том числе крокодилы и динозавры и их предки привели к исчезновению оставшихся более крупных цинодонтов, оставив только более мелкие формы.[3] Выжившие цинодонты смогли добиться успеха только в нишах с минимальной конкуренцией со стороны дневных динозавров, превратившись в типичных мелкотелых. насекомоядный обитатели ночного подлеска.[4] В то время как ранние млекопитающие продолжали развиваться в несколько, вероятно, довольно распространенных групп животных в течение Мезозойский, все они оставались относительно небольшими и ведущими ночной образ жизни.

Только с массовым вымиранием в конце Меловой оставили ли динозавры открытую сцену для создания новой фауны млекопитающих. Несмотря на это, млекопитающие в течение миллионов лет оставались мелкими.[5] Хотя все самые крупные животные, живущие сегодня, являются млекопитающими, большинство млекопитающих по-прежнему являются маленькими ночными животными.[6]

Ночные адаптации млекопитающих

В усы на землеройка, используется для поиска добычи, навигации и социализации

Несколько различных особенностей физиологии млекопитающих, по-видимому, связаны с адаптацией к ночному образу жизни, в основном связанной с органами чувств. К ним относятся:

Чувства

  • Острый слух, в том числе внешний ушные раковины и слуховой косточки.
  • Очень хорошее обоняние, хорошо развито носовые раковины.
  • Хорошо развитое осязание, особенно усы.[7]
  • За исключением высших приматов, очень крупные роговица, что дает менее острый визуальный образ по сравнению с птицами и рептилиями.[8]
  • Ограниченное цветовое зрение.[9]

Физиология

  • Уникальный тип коричневая жировая ткань, позволяя млекопитающим быстро выделять тепло.[10]
  • Митохондрии частота дыхания в пять-семь раз выше, чем у рептилий аналогичного размера.[11]
  • Мех для терморегуляции в холодной (ночной) среде.
  • Отсутствие защитного механизма от (дневного) ультрафиолетовый свет.[12] (На самом деле это не так, поскольку мех хорошо защищает от ультрафиолетового излучения.)[нужна цитата ]
  • В фотолиаза Механизм ДНК, основанный на видимом свете, не работает у плацентарных млекопитающих, несмотря на то, что он присутствует и функционирует у бактерий, грибов и большинства других животных.[13][14]

Поведение

  • Циркадный ритм и модели поведения во всех основных группах ночные, по крайней мере, в плаценты.[15][16]
  • Роющий образ жизни, позволяющий укрыться от климатических и дневных хищников, по-видимому, является основной чертой млекопитающих.[17]

Рекомендации

  1. ^ Геркема М.П., ​​Дэвис В.И., Фостер Р.Г., Менакер М., Хат РА. Узкое место в ночное время и эволюция моделей активности у млекопитающих. Proc Biol Sci. 2013 г. 3 июля; 280 (1765): 20130508. DOI: 10.1098 / rspb.2013.0508
  2. ^ Синн, Дж. «Новое исследование показывает влияние доисторической ночной жизни на зрение млекопитающих». Техасский университет. Получено 24 ноября 2014.
  3. ^ Бентон, Майкл Дж. (2004). Палеонтология позвоночных (3-е изд.). Оксфорд: Blackwell Science. ISBN  978-0-632-05637-8.
  4. ^ Келан-Яворовска, Зофия; Cifelli, Richard L .; Ло, Чжэ-Си (2004). Млекопитающие эпохи динозавров: происхождение, эволюция и строение. Нью-Йорк: издательство Колумбийского университета. п.5. ISBN  978-0-231-11918-4.
  5. ^ Благодарить. «Расцвет современных млекопитающих произошел спустя много времени после гибели динозавров». LiveScience. Получено 24 ноября 2014.
  6. ^ Gamberale-Stille, G .; Холл, К. С. С .; Туллберг, Б. С. (10 августа 2006 г.). «Сигналы рентабельности? Предпочтения по цвету пищи у перелетной молоди черной шапочки у плодов и насекомых различаются». Эволюционная экология. 20 (5): 479–490. Дои:10.1007 / s10682-006-0015-у. S2CID  45267536.
  7. ^ Грант, Робин; Митчинсон, Бен; Прескотт, Тони (2011). «Вибриссальное поведение и функция». Scholarpedia. 6 (10): 6642. Bibcode:2011SchpJ ... 6.6642P. Дои:10.4249 / scholarpedia.6642. Получено 29 октября, 2011.
  8. ^ Холл, М. I .; Kamilar, J.M .; Кирк, Э. К. (24 октября 2012 г.). «Форма глаз и ночное узкое место млекопитающих». Труды Королевского общества B: биологические науки. 279 (1749): 4962–4968. Дои:10.1098 / rspb.2012.2258. ЧВК  3497252. PMID  23097513.
  9. ^ Дэвис, Уэйн И. Л .; Collin, Shaun P .; Хант, Дэвид М. (июль 2012 г.). «Молекулярная экология и адаптация зрительных фотопигментов у черепных черепов». Молекулярная экология. 21 (13): 3121–3158. Дои:10.1111 / j.1365-294X.2012.05617.x. PMID  22650357. S2CID  9077192.
  10. ^ Кэннон, Б. (1 января 2004 г.). «Коричневая жировая ткань: функция и физиологическое значение». Физиологические обзоры. 84 (1): 277–359. Дои:10.1152 / физрев.00015.2003. PMID  14715917.
  11. ^ Brand, M.D .; Couture, P .; Else, P. L .; Withers, K. W .; Хулберт, А. Дж. (1 апреля 1991 г.). «Эволюция энергетического обмена. Протонная проницаемость внутренней мембраны митохондрий печени у млекопитающих больше, чем у рептилий». Биохимический журнал. 275 (1): 81–6. Дои:10.1042 / bj2750081. ЧВК  1150016. PMID  1850242.
  12. ^ Рингволд, Амунд (27 мая 2009 г.). «Водный юмор и ультрафиолетовое излучение». Acta Ophthalmologica. 58 (1): 69–82. Дои:10.1111 / j.1755-3768.1980.tb04567.x. PMID  6773294. S2CID  24655348.
  13. ^ Лукас-Льедо Дж. И., Линч М. (май 2009 г.). «Эволюция частоты мутаций: филогеномный анализ семейства фотолиазы / криптохрома». Молекулярная биология и эволюция. 26 (5): 1143–53. Дои:10.1093 / molbev / msp029. ЧВК  2668831. PMID  19228922.
  14. ^ "Уловки сомалийской пещерной рыбы о темном прошлом современных млекопитающих". Science Daily. Cell Press. 11 октября 2018 г.. Получено 11 октября 2018.
  15. ^ Gerkema, M. P .; Davies, W. I. L .; Foster, R.G .; Menaker, M .; Хат, Р. А. (3 июля 2013 г.). «Узкое место в ночное время и эволюция моделей активности у млекопитающих». Труды Королевского общества B: биологические науки. 280 (1765): 20130508. Дои:10.1098 / rspb.2013.0508. ЧВК  3712437. PMID  23825205.
  16. ^ Menaker, M .; Морейра, Л.Ф .; Тозини, Г. (март 1997 г.). «Эволюция циркадной организации позвоночных». Бразильский журнал медико-биологических исследований. 30 (3): 305–313. Дои:10.1590 / S0100-879X1997000300003. PMID  9246228.
  17. ^ Damiani, R .; Modesto, S .; Yates, A .; Невелинг, Дж. (22 августа 2003 г.). «Самые ранние свидетельства зарождения цинодонтов». Труды Королевского общества B: биологические науки. 270 (1525): 1747–51. Дои:10.1098 / rspb.2003.2427. ЧВК  1691433. PMID  12965004.