Inligting

Die Misterie van die Kryt se Sangvoëls

Die Misterie van die Kryt se Sangvoëls


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Voordat Passeriformes op die takke van ons bome gaan sit en hul lieflike, inspirerende deuntjies gesing het, was daar Enantiornithes, die "Oorstaande Voëls". Tot dusver het ons ten minste 80 spesies uit vyf verskillende families ontdek. (Sommige van daardie name kom egter van net een been, so die nomenklatuur is dalk nie geldig nie.)

Die werklik vreemde ding is dat hulle ten spyte van hul diversiteit tydens die Mesosoïese-Kenosoïese uitsterwingsgebeurtenis 66 miljoen jaar gelede uitgesterf het, al het hul mededingers, die voorlopers van vandag se watervoëls, kusvoëls, buisneus, relings en loopvoëls, dit nie gedoen nie.

Die vraag is: Hoekom? Was daar enige paleobiologie wat gesê het dat hierdie spesifieke orde van voëls te gespesialiseerd was om 'n impakwinter te weerstaan?


Die kort antwoord is dat ons nooit sal weet nie.

Geluk kan soms 'n faktor wees van wie lewe en wie sterf. Maar so 'n antwoord voel nie bevredigend nie gegewe so 'n diverse groep soos dinosourusse en ander groepe soos Enantiornithes.

Saam met broeiende eksemplare van die Mongoolse Gobipteryx[35] en Gobipipus, [36] demonstreer hierdie vondse dat enantiornithean broeilinge die skeletale ossifikasie, goed ontwikkelde vlerkvere en groot brein gehad het wat korreleer met prekosiale of superprecocial patrone van ontwikkeling by voëls van vandag . Met ander woorde, enantiornitheans het waarskynlik uit die eier uitgebroei wat reeds goed ontwikkel is en gereed is om te hardloop, vreet en moontlik selfs te vlieg op net 'n paar dae oud.[34]

'n 2006-studie van Concornis-bene het 'n groeipatroon getoon wat verskil van moderne voëls; alhoewel die groei vinnig was vir 'n paar weke na uitbroei, waarskynlik tot vlug, het hierdie klein spesie vir 'n lang tyd, waarskynlik 'n paar jaar, nie volwasse grootte bereik nie.[37] Ander studies het almal die siening ondersteun dat groei tot volwasse grootte stadig was, soos dit is in lewende prekosiale voëls (in teenstelling met altrisiale voëls, wat bekend is dat hulle vinnig volwasse grootte bereik).[26] Studies van die tempo van beengroei in 'n verskeidenheid van enantiornitheans het getoon dat kleiner spesies geneig was om vinniger as groter te groei, die teenoorgestelde van die patroon wat gesien word in meer primitiewe spesies soos Jeholornis en in nie-aviale dinosourusse.[38] Sommige ontledings het die beenhistologie geïnterpreteer om aan te dui dat enantiornitheans moontlik nie ten volle voëlendotermie gehad het nie, maar eerder 'n intermediêre metaboliese tempo.[39] https://en.wikipedia.org/wiki/Enantiornithes

So ons het hierdie. Enantiornithes was nie heeltemal soos voëls nie. Hulle het dalk minder energie in ouersorg belê. Miskien langer geneem om volwassenheid te bereik, langer om voortplantingsouderdom te bereik. Mag nie so warmbloedig soos voëls wees nie, maar nie so koelbloedig soos 'n krokodil nie. Miskien is dit hoekom hulle uitgesterf het.

Die Enantiornithes het nie veel vir hul kleintjies omgegee nie, aangesien hulle redelik hard gebore is om onafhanklik te wees. Hierdie harde bedrading het waarskynlik in 'n stabiele omgewing gewerk, wat volwassenes in staat stel om meer tyd en energie te spandeer om meer onafhanklike kuikens te maak. Maar in 'n vyandige, veranderende wêreld van na-impak, was dit eenvoudig te veel vir 'n harde, halfwarmbloedige kuiken. Veral een wat langer geneem het om voortplantingsouderdom te bereik as die meeste voëls. En voëls belê oor die algemeen wel in ouerlike versorging van hul nageslag.

Die antwoord is miskien voor die hand liggend as ons terug in tyd kan gaan en die hele genera van Enantiornithes kan waarneem. Maar in die afwesigheid van 'n tydmasjien en slegs fossiele en beraamde groeikoerse ... kan ons net spekuleer.


Allerhande dinge beïnvloed die oorlewing van 'n impak, jy het nie net 'n winter nie, die impak veroorsaak elke fout en vulkaan wat aardbewings, uitbarstings, tsoenami, suurreën en wydverspreide bosbrande veroorsaak. Dit gaan nie eintlik oor wie deur hierdie gebeure gedood word nie, maar watter groepe is die beste om daarvan te herstel. En te veel daarvan kan bepaal word deur dinge wat nie bewyse in fossiele laat nie. Stadig voortplantende en gespesialiseerde organismes is geneig om uit te sterf, maar hulle is geensins die enigste dinge wat gaan nie.


Die raaisel van die Kryt se Sangvoëls - Biologie

BERKELEY - Die gefossileerde kakebeen van 'n papegaai wat uit die laaste dae van die dinosourusse dateer, is die vroegste bekende fossiel van 'n moderne landvoël, sê 'n wetenskaplike van die Universiteit van Kalifornië, Berkeley. Die vonds verskaf die sterkste bewyse tot dusver dat moderne voëls ontwikkel het lank voordat die meeste wetenskaplikes gedink het.

’n Ontleding van die vonds, wat uit Kryt-afsettings in die ooste van Wyoming opgegrawe is, verskyn in hierdie week se uitgawe (5 Nov.) van die Britse tydskrif Nature.

"Hierdie vonds dui daarop dat teen die einde van die Krytydperk, ongeveer 65 tot 70 miljoen jaar gelede, moderne voëls 'n belangrike groep was, ten minste in Noord-Amerika," het skrywer Thomas A. Stidham, 'n gegradueerde student in die Departement Integratiewe Biologie gesê by UC Berkeley.

"Hierdie data dui ook daarop dat moderne voëlgroepe, insluitend papegaaie, moontlik betreklik onaangeraak is deur die massa-uitsterwing aan die einde van die Kryttydperk," het hy in 'n wetenskaplike korrespondensie in Nature geskryf.

Volgens Stidham se raadgewer, paleontoloog William A. Clemens, professor in integrerende biologie, het "Tom 'n interessante ontdekking gemaak: dat terwyl moderne voëls die Kryt oorleef het, meer primitiewe voëls met tande uitgesterf het. Dit verhoog die raaisel rondom 'n verduideliking vir die uitsterwings aan die einde van die Kryt. Dit is nie duidelik hoekom sommige diere oorleef het en ander nie."

Primitiewe getande voëls, familie van archaeopteryx, was die dominante voëlgroep gedurende die grootste deel van die Kryt-tydperk, wat tussen dinosourusse soos Tyrannosaurus rex en triceratops gefladder het. Teen die einde van daardie tydperk het moderne tandlose voëls hulle egter begin verdring, en die getande voëls het teen die einde van die Kryt uitgesterf.

Tot nou toe was die enigste moderne voëlfossiele wat uit die Kryt ontbloot is watervoëls: luiers, eendagtige watervoëls, kusvoëls en buisneusseevoëls soos die albatros. Die oudste hiervan dateer van ongeveer 80 miljoen jaar gelede. Dit het daartoe gelei dat baie paleontoloë tot die gevolgtrekking gekom het dat moderne landvoëls ontstaan ​​het ná die groot uitsterwing aan die einde van die Kryt.

Een rede vir 'n gebrek aan landvoëlfossiele kan egter wees dat die meeste paleontoloë vir fossiele jag in die afsettings van vorige waterige omgewings, soos antieke kuslyne en rivierdeltas, waar min landvoëls verwag sou word, het Stidham gesê.

Soos die belangstelling in antieke voëls die afgelope tien jaar toegeneem het, is meer en ouer voëlfossiele geïdentifiseer, dikwels uit ou museumversamelings. 'n Aparte lyn van bewyse - molekulêre studies van moderne voëls en die tempo waarteen hul DNA mettertyd verander het - het ook die oorsprong van moderne voëls, insluitend papegaaie, in die Kryt geplaas. Die nuwe vonds bevestig hierdie hipotese uit molekulêre divergensiedata.

Die versteende onderkaakbeen wat Stidham ontleed is, is omstreeks 1960 deur Clemens gevind in die Lance Formation van Niobrara County in die ooste van Wyoming. Dit is opgegrawe uit 'n ou rivierafsetting en was tot nou in die versameling van UC Berkeley se Museum van Paleontologie, gemerk as 'n onbekende voëlfossiel.

Stidham, wat besig is om sy doktorale proefskrif oor die oorsprong van moderne voëls te skryf, het deur hierdie versamelings gesoek op soek na interessante voëlfossiele, en het tot op hede byna 'n dosyn nuwe spesies geïdentifiseer. Tot nou toe was almal watervoëls.

Hy het hierdie spesifieke fossiel geredelik herken as 'n papegaai, wat 'n kenmerkende onderkaak het wat gewoonlik bedek is deur 'n geil, vingernaelagtige stof wat die snawel vorm. Stidham het die kakebeen x-straal en gevind senuwee- en bloedvatspore identies aan dié van moderne papegaaie.

Hierdie monster, slegs 13 millimeter ('n halwe duim) lank, was waarskynlik van 'n voël omtrent so groot soos 'n ara, en stem die meeste ooreen met die lories van Australië en sommige van die Suid-Amerikaanse ara. Dit is dus die oudste bekende papegaai en die oudste gerapporteerde moderne landvoël.

Hierdie bediener is gestig deur die Universiteit van Kalifornië by Berkeley Openbare Inligtingskantoor. Kopiereg vir alle items op hierdie bediener wat deur The Regents van die Universiteit van Kalifornië gehou word. Dankie vir jou belangstelling in UC Berkeley. Meer persverklarings | Meer kampusnuus en -geleenthede | UC Berkeley Tuisblad


Uitgestorwe Krytvoëls het gevlieg

Hulle het gevlieg, hulle het vere gehad, hulle het bo-op dinosourusse beland. Het hulle uit dinosourusse ontwikkel?

'n Persverklaring by Berkeley News praat oor enantiornithine-voëls (“teenoorstaande voëls”) van die laat Kryt. Sover ons weet is hulle almal uitgesterf, saam met die dinosourusse. Evolusioniste dring daarop aan dat hulle uit teropode-dinosourusse ontwikkel het, en tog is die aanpassings vir aangedrewe vlug geweldig (sien dokumentêr Vlug: Die Genius van Voëls van Illustra Media). “Jy vlieg nie net gedeeltelik nie,”, het Paul Nelson in die film gesê, want die hele anatomie van die wese moet vir daardie funksie hervorm word: die bene, die longe, die hart, die metabolisme – feitlik elke liggaam stelsel is ontwerp vir vlug. En die enantiornithines het hulle almal gehad:

  • Vere en veerpenne
  • 'n Verende furcula (wensbeen) vir sterk spieraanhegtings
  • Vlerke vir sterk en ratse wapperende vlug
  • Dieselfde grootte wissel van moderne voëls: chickadee tot aasvoëlgrootte
  • Seksuele dimorfisme (heel waarskynlik)

Baie min lyk anders as moderne voëls, behalwe dat sommige tande in hul snawels en kloue aan hul voete gehad het. Die spesifieke enantiornitien wat in die artikel bespreek word, genoem Mirarce eetoni, is gevind in Utah’ se Grand Staircase-Escalante nasionale monument in 1992, maar nie in detail ontleed tot nou toe. Daar word gesê dat dit 75 miljoen Darwin-jaar oud was, dit was die grootte van 'n kalkoenaasvoël. Die fossiel het uitsonderlike bewaring gehad vir enantiornitiene, wat regoor die wêreld aangetref word, maar gewoonlik afgeplat of fragmentaries. Hierdie een is in 3-D gevind, wat meer besonderhede oor sy anatomie en fisiologie toelaat.

Haar ontleding het getoon dat deur die laat Kryt, enantiornitines het gevorderde aanpassings ontwikkel om onafhanklik van vandag se voëls te vlieg. Trouens, hulle het nogal soos moderne voëls gelyk: hulle was ten volle geveer en gevlieg deur hul vlerke soos moderne voëls te klap. Die gefossileerde voël het waarskynlik tande voor in sy bek gehad en kloue op sy vlerke sowel as voete. Sommige enantiornitiene het prominente stertvere gehad wat moontlik tussen mannetjies en wyfies verskil het en vir seksuele vertoon gebruik is.

“Dit is heel waarskynlik dat, as jy een in die regte lewe sien en net daarna kyk, sou jy dit nie van 'n moderne voël kon onderskei nie,” het Atterholt gesê

Twee groot raaisels wentel om hierdie ontwikkelende storie: hoe enantiornithines “ontwikkel het gevorderde aanpassings vir vlieg onafhanklik van vandag’s voëls,” en hoekom almal van hulle uitgesterf het met die dinosourusse.

Evolusioniste is verbind tot hul dinobird storie: & # 8220Alle voëls het ontwikkel van geveerde teropode – die tweebeen-dinosourusse soos T. rex – begin ongeveer 150 miljoen jaar gelede,” argumenteer die artikel deur bewering, “en ontwikkel in baie geslagte in die Kryt, tussen 146 en 65 miljoen jaar gelede.” En tog is hier twee ernstige gebreke in hul storie. As die oorsprong van aangedrewe vlug by voëls een keer wonderbaarlik was, wat van meer as een keer, met die resultate so naby dat die twee voëlgroepe byna ononderskeibaar was? Die tweede fout is hoe almal behalwe die “moderne voëls”-groep die uitwissing oorleef het.

Dit is tipies van artikels oor evolusie. Hulle vertel jou reguit en met selfvertroue dat “dit ontwikkel het,” dan raaisels bied wat jou uitasem laat van ongeloof. Aangedrewe vlug verskeie kere? Konvergensie so naby dat dit ononderskeibaar is? Selektiewe uitwissing? Iets is vreeslik verkeerd met hierdie storie. Stel jou voor dat jy iets uitvind wat sy liggaamsgewig teen swaartekrag kan optel, en dit met fynheid en behendigheid doen, en dit dan toeskryf aan blinde natuurkragte? Daardie bewering behoort mal te klink van begin af. Die res van die storie val uit die lug soos ’n geplukte hoender as jy daaraan dink. Waarom nie begin met die ooglopende eienskappe van intelligente ontwerp wat hierdie diere sterk vlieëniers maak nie? Ten minste verwyder jy die ergste van die raaisels, en hoef net bekommerd te wees oor die selektiewe uitwissing. Dit’s baie makliker om dinge te verduidelik wat uitsterf as om te ontwikkel.


Inhoud

Die Kryt as 'n aparte tydperk is vir die eerste keer deur die Belgiese geoloog Jean d'Omalius d'Halloy in 1822 gedefinieer as die "Terrain Crétacé", [3] met behulp van strata in die Paryskom [4] en vernoem na die uitgebreide krytbeddings (kalsium). karbonaat gedeponeer deur die skulpe van mariene ongewerwelde diere, hoofsaaklik kokoliete), gevind in die boonste Kryt van Wes-Europa. Die naam Kryt is van Latyn afgelei kreta, betekenis kryt. [5] Die tweeledige verdeling van die Kryt is in 1822 deur Conybeare en Phillips geïmplementeer. Alcide d'Orbigny het in 1840 die Franse Kryt in vyf verdeel etages (stadiums): die Neocomian, Aptian, Albian, Turonian en Senoniaans, wat later die "Urgonian" tussen Neocomian en Aptian en die Cenomanian tussen die Albian en Turonian bygevoeg het. [6]

Grense Wysig

Geen globaal gedefinieerde onderste stratigrafiese grens verteenwoordig die begin van die tydperk nie, [7] maar die bokant van die sisteem is skerp gedefinieer, en is geplaas by 'n iridiumryke laag wat wêreldwyd gevind word en wat glo geassosieer word met die Chicxulub-impakkrater, met sy grense wat dele van die Yucatán-skiereiland en in die Golf van Mexiko omskryf. Hierdie laag is gedateer op 66.043 Mya. [8]

’n 140 Mya-ouderdom vir die Jurassic-Kyt-grens in plaas van die gewoonlik aanvaarde 145 Mya is in 2014 voorgestel op grond van ’n stratigrafiese studie van Vaca Muerta-formasie in Neuquén-kom, Argentinië. [9] Víctor Ramos, een van die skrywers van die studie wat die 140 Mya-grenstydperk voorstel, sien die studie as 'n "eerste stap" in die rigting van die formele verandering van die ouderdom in die Internasionale Unie van Geologiese Wetenskappe. [10]

Aan die einde van die Kryt was die impak van 'n groot liggaam op die Aarde moontlik die leesteken aan die einde van 'n progressiewe afname in biodiversiteit gedurende die Maastrichtiaanse era. Die gevolg was die uitsterwing van driekwart van die aarde se plant- en dierspesies. Die impak het die skerp breuk geskep wat bekend staan ​​as K–Pg-grens (voorheen bekend as die K–T-grens). Die aarde se biodiversiteit het aansienlike tyd nodig gehad om van hierdie gebeurtenis te herstel, ten spyte van die waarskynlike bestaan ​​van 'n oorvloed van leë ekologiese nisse. [11]

Ten spyte van die erns van K-Pg-uitsterwingsgebeurtenis, het beduidende variasie in die tempo van uitsterwing tussen en binne verskillende klades voorgekom. Spesies wat van fotosintese afhanklik was, het afgeneem of het uitgesterf aangesien atmosferiese deeltjies sonenergie geblokkeer het. Soos vandag die geval is, het fotosintetiserende organismes, soos fitoplankton en landplante, die primêre deel van die voedselketting in die laat Kryt gevorm, en al die ander wat van hulle afhanklik was, het ook gely. Plantetende diere, wat afhanklik was van plante en plankton as hul voedsel, het uitgesterf aangesien hul voedselbronne skaars geword het gevolglik, die top roofdiere, soos bv. Tyrannosaurus rex, het ook omgekom. [12] Tog het net drie groot groepe vierpotiges heeltemal verdwyn, die nie-aviese dinosourusse, die plesiosourusse en die pterosourusse. Die ander Kryt-groepe wat nie in die Senosoïese era oorleef het nie, die ichthyosaurs en laaste oorblywende temnospondiele en niesoogdier-cynodonte was reeds miljoene jare voor die gebeurtenis uitgesterf het. [ aanhaling nodig ]

Koccolitoforiede en weekdiere, insluitend ammoniete, rudiste, varswaterslakke en mossels, sowel as organismes wie se voedselketting hierdie skulpbouers ingesluit het, het uitgesterf of groot verliese gely. Daar word byvoorbeeld gedink dat ammoniete die hoofvoedsel van mosasours was, 'n groep reuse mariene reptiele wat by die grens uitgesterf het. [13]

Omnivore, insekvreters en aasvreters het die uitsterwingsgebeurtenis oorleef, miskien weens die groter beskikbaarheid van hul voedselbronne. Aan die einde van die Kryt was daar blykbaar geen suiwer plantetende of vleisetende soogdiere nie. Soogdiere en voëls wat die uitsterwing oorleef het, het gevoed van insekte, larwes, wurms en slakke, wat op hul beurt op dooie plant- en dieremateriaal gevreet het. Wetenskaplikes teoretiseer dat hierdie organismes die ineenstorting van plantgebaseerde voedselkettings oorleef het omdat hulle op afval gevoed het. [14] [11] [15]

In stroomgemeenskappe het min groepe diere uitgesterf. Stroomgemeenskappe maak minder staat op voedsel van lewende plante en meer op afval wat van land af inspoel. Hierdie spesifieke ekologiese nis het hulle van uitsterwing gebuffer. [16] Soortgelyke, maar meer komplekse patrone is in die oseane gevind. Uitwissing was ernstiger onder diere wat in die waterkolom gewoon het, as onder diere wat op of in die seebodem geleef het. Diere in die waterkolom is feitlik geheel en al afhanklik van primêre produksie van lewende fitoplankton, terwyl diere wat op of in die seebodem leef op detritus vreet of na detritusvoeding kan oorskakel. [11]

Die grootste lugasemende oorlewendes van die gebeurtenis, krokodille en champsosourusse, was semikwaties en het toegang tot afval gehad. Moderne krokodille kan as aasdiere lewe en kan maande lank sonder kos oorleef en in winterslaap gaan wanneer toestande ongunstig is, en hul kleintjies klein is, stadig groei en vir hul eerste paar jaar grootliks op ongewerweldes en dooie organismes of fragmente van organismes vreet. Hierdie kenmerke is gekoppel aan krokodil se oorlewing aan die einde van die Kryt. [14]

Stratigrafie wysig

Die Kryt word verdeel in Vroeë en Laat Krytydperke, of Laer- en Bo-Krytreekse. In ouer literatuur word die Kryt soms in drie reekse verdeel: Neokomies (onder/vroeg), Gallies (middel) en Senoniaans (boon/laat). 'n Onderverdeling in 12 fases, wat almal uit Europese stratigrafie afkomstig is, word nou wêreldwyd gebruik. In baie dele van die wêreld is alternatiewe plaaslike onderafdelings steeds in gebruik.


'Wonderhoender' van 66 miljoen jaar gelede is 'oudste bekende moderne voël', sê wetenskaplikes

Navorsers het die oorblyfsels van 'n uitgestorwe dier ontdek wat moontlik die oudste "moderne" voël wat aan die wetenskap bekend is, verteenwoordig.

’n Internasionale span paleontoloë het die byna volledige fossielskedel van die voël geïdentifiseer, waarna hulle tussen 66,8 en 66,7 miljoen jaar gelede gedateer het. Dit is ongeveer een miljoen jaar voor die rampspoedige asteroïde-impak wat die einde van die Krytydperk aandui wat alle groot dinosourusse uitgewis het.

Gedoop Asteriornis maastrichtensis, die uitgestorwe voël&mdash met die liefdevolle bynaam die "wonderhoender"&mdash deel 'n paar kenmerke wat in hedendaagse eende en hoenders gesien kan word, volgens 'n studie wat in die joernaal gepubliseer is Natuur. Die paleontoloë sê die vonds werp nuwe lig op die evolusie van moderne voëls, en kan help verduidelik hoekom hierdie diere die massa-uitsterwingsgebeurtenis oorleef het, terwyl groot dinosourusse dit nie gedoen het nie.

"Ons het die oudste moderne voëlfossiel ontdek wat nog geïdentifiseer is," het Daniel Field, 'n skrywer van die studie van die Universiteit van Cambridge in die VK, gesê. Nuusweek. "Asteriornis maastrichtensis is 'n vroeë fossielvoël naby aan die oorsprong van die groep wat vandag hoenderagtige voëls en eendagtige voëls insluit. Asteriornis het 66,7 miljoen jaar gelede geleef, aan die einde van die Era van Dinosourusse, en bied nuwe insigte oor hoe moderne voëls vroeg in hul evolusionêre geskiedenis was."

Hy het voortgegaan: “Benewens die verskaffing van ons beste blik tot nog toe op die skedel van ’n vroeë moderne voël uit die Era van Dinosourusse, kan die fossiel ons help om te verstaan ​​watter kenmerke moontlik gehelp het om moderne voëls die uitsterwingsgebeurtenis te oorleef wat die reuse-dinosourusse uitgewis het. Ons glo dat verskeie kenmerke uitgestal deur Asteriornis, soos 'n relatief klein liggaamsgrootte, gewoontes wat in die grond woon, 'n vermoë om te vlieg en 'n algemene dieet was sleutelkenmerke wat die oorlewing van moderne voëls in die nasleep van die asteroïde-impak sou bevoordeel het."

Volgens die navorsers dui die jongste bevindinge daarop dat moderne voëls te voorskyn gekom het kort voor die verwoestende impak. Tot op datum is die vroeë evolusie van die sogenaamde "kroon" groep voëls&mdash wat alle lewende voëls insluit, plus al die afstammelinge van hulle mees onlangse gemeenskaplike voorouer&mdash in geheimsinnigheid gehul, weens 'n aansienlike gebrek aan fossielbewyse binne die Mesozoïese era ( ongeveer 250&ndash66 miljoen jaar gelede.)

Maar die ontdekking van A. maastrichtensis gaan een of ander manier om hierdie gaping in ons kennis te vul.

"Ons weet al 'n rukkie dat die vroegste stadiums van moderne voëlevolusionêre geskiedenis teen die einde van die Era van Dinosourusse plaasgevind het, maar ons het nie veel direkte bewyse van moderne voëls uit die fossielrekord van daardie tyd gehad nie," het Field gesê. . "Asteriornis verskaf die duidelikste bewyse nog van watter soort moderne voëls eintlik naby die einde van die Era van Dinosourusse was, en dit lyk asof slegs die heel vroegste takke van die moderne voëlstamboom ontstaan ​​het toe die eind-Kryt-asteroïde getref het. "

Die fossielskedel is gevind in 'n kalksteengroef naby die grens tussen België en Nederland in Noord-Europa, weggesteek in 'n oënskynlik onbeskryflike stuk rots. Die ligging van die vonds is ook betekenisvol op sigself, sê die navorsers.

“Dit is die eerste keer dat ’n fossiel van ’n moderne voël uit die Era van Dinosourusse ooit van die noordelike halfrond gevind is,” het Field gesê. "Die feit dat die fossiel in Europa gevind is, is ongelooflik opwindend, want dit dui daarop dat toekomstige ontdekkings van selfs ouer moderne voëls uit Europa kan kom. Tot nou toe was ons nie seker dat moderne voëls selfs tydens die Era van Dinosourusse in Europa teenwoordig was nie. "

Aanvanklik kon die navorsers net 'n paar klein stukkies beenbeen sien wat uit die stuk rots steek. Dit het egter hul belangstelling genoeg geprikkel om hoë-resolusie CT-skanderings van die monster in 'n laboratorium aan die Universiteit van Cambridge te doen, wat die versteekte skedel onthul het. Volgens Field was dit die “opwindendste oomblik” van sy wetenskaplike loopbaan om die skanderings vir die eerste keer te sien.

"Die werklike fossielmonsters lyk aanvanklik nie baie mooi of interessant nie en hulle is basies net 'n paar klein rotse met 'n paar gebreekte ledemate wat uitsteek," het hy gesê. "Toe ons egter daardie blokke gescan het om onder die oppervlak van die rots te loer, was ons absoluut geskok om 'n byna volledige, driedimensioneel bewaarde fossielskedel binne een van die klein blokkies te ontdek. Dit is die vroegste moderne voëlskedel. ooit gesien, en is die eerste keer dat 'n moderne voëlskedel uit die era van dinosourusse gevind is."

Al is die skedel tienmiljoene jare oud, is dit volgens die navorsers steeds duidelik herkenbaar as 'n moderne voël, wat soos 'n mengsel tussen 'n hoender en 'n eend lyk. Die navorsers dink die uitgestorwe voël het minder as 15 onse geweeg, en was relatief klein in grootte, met redelik lang bene. Aangesien die bene in mariene sedimente gevind is, stel hulle voor dat die wonderhoender dalk sy lewe langs die kus deurgebring het in 'n tyd toe die kus-omgewing van hierdie deel van Noord-Europa dalk soos dié van vandag se tropiese eilande gelyk het.

Asteriornis neem sy naam van Asteria, 'n Titan-godin van vallende sterre in die Griekse mitologie wat haarself in 'n kwartel omskep het.

"Ons het gedink dit is 'n gepaste naam vir 'n wese wat net voor die asteroïde-impak van die einde-Kryt geleef het," het Daniel Ksepka, 'n mede-outeur van die studie van die Bruce Museum in Greenwich, Connecticut, in 'n verklaring gesê. "Ons glo Asteriornis was naby aan die gemeenskaplike voorouer wat vandag kwartels, sowel as hoenders en eende insluit."

Kevin Padian, 'n navorser in die Departement van Integratiewe Biologie en die Museum van Paleontologie aan die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, wat nie by die jongste studie betrokke was nie, het gesê die referaat is "belangrik" omdat dit die bes bewaarde monsters van 'n voël wat uitgesterf het, en tog die vroegste bekende lid van die lewende groep voëls is.

“Hierdie voël behoort aan die groep wat jy informeel pluimvee kan noem,” het hy gesê Nuusweek. "Dit wil sê, hoenders en eende en ganse en kwartels ensovoorts. Die feit dat jy 'n lid van daardie groep teenwoordig het net 'n kort rukkie voor die einde van die Kryt beteken dat ander groepe voëls ook teen daardie tyd ontwikkel het. , selfs al kry ons nie hul oorskot nie.”

"Die pluimveegroep is byvoorbeeld nou verwant aan die ander lewende groepe voëls soos kraaie, spegte, sangers en dies meer. Daardie werklike voëls was nie teenwoordig in die jongste Kryt nie, maar hul voorouers was. Net soos hierdie nuwe voël is 'n antieke lid van die pluimvee, maar nie presies soos enige lewende lid nie."

Die studie impliseer ook dat die groep voëls wat die volstruis, die rhea, die emoe en die kiwi insluit teen hierdie tydperk ook teenwoordig was en dat hulle in 'n baie kort tydjie moes ontwikkel het. Dit is omdat wetenskaplikes nie vroeër in die fossielrekord enige bene gevind het wat duidelik aan hierdie groepe voëls behoort nie.

"So, hierdie nuwe voël is lankal uitgesterf, maar behoort steeds duidelik aan die groepe lewende voëls. Dit is die oudste bekende goed bewaarde fossiel in daardie groep. Ander is in die verlede aangemeld, maar hulle was óf twyfelagtig óf die skrywers was nie in staat om dit te herstel soos onder die groepe lewende voëls in hul studie nie,” het Padian gesê.


Abstrak

Charles Darwin se “afskuwelike raaisel” simboliseer omtrent alle aspekte van die oorsprong en vroeë evolusie van blomplante. Tog was daar nog nooit 'n ontleding van presies wat Darwin gedink het so afskuwelik geheimsinnig was nie. Hier verduidelik ek Darwin se gedagtes en frustrasies met die fossielrekord van blomplante soos onthul in korrespondensie met Joseph Hooker, Gaston de Saporta en Oswald Heer tussen 1875 en 1881. Ek ondersoek ook die opstel deur John Ball wat Darwin aangespoor het om sy “afskuwelike” te skryf mystery” brief aan Hooker in Julie van 1879. Anders as wat algemeen geglo word, het Darwin se afskuwelike misterie min of niks te doen met die fossielvoorgeskiedenis van angiosperme, identifikasie van die naaste verwante van blomplante, vrae oor die homologieë (en karaktertransformasies) ) van die definiëring van kenmerke van blomplante, of die filogenie van blomplante self. Darwin se afskuwelike misterie en sy blywende belangstelling in die bestraling van angiosperme is nooit hoofsaaklik gedryf deur 'n behoefte om die letterlike teks van die evolusionêre geskiedenis van blomplante te verstaan ​​nie. Darwin was eerder diep gepla deur wat hy beskou het as 'n skielike oorsprong en hoogs versnelde tempo van diversifikasie van blomplante in die middel van die Kryt. Dit het daartoe gelei dat Darwin spekulatiewe argumente geskep het vir 'n lang, geleidelike en onontdekte geskiedenis voor die Kryt van blomplante op 'n verlore eiland of kontinent. Darwin het ook sy toevlug geneem in die moontlikheid dat 'n vinnige diversifikasie van blomplante in die middel van die Kryt 'n biologiese verklaring kan hê wat ko-evolusionêre interaksies tussen bestuiwende insekte en angiosperme behels. Nietemin, alhoewel geslagte plantbioloë Darwin se afskuwelike raaisel aangegryp het as 'n metafoor vir hul stryd om angiospermgeskiedenis te verstaan, dui die bewyse sterk daarop dat die afskuwelike raaisel nie oor angiosperme per se gaan nie. Inteendeel, Darwin se afskuwelike raaisel gaan oor sy afsku dat evolusie vinnig en moontlik selfs soutagtig kan wees. Deur die laaste jare van sy lewe gebeur dit net so dat blomplante, onder alle groepe organismes, Darwin met die mees ekstreme uitsondering op sy sterk gehuldigde idee gestel het. natura non facit saltum, die natuur maak nie 'n sprong nie.

Ek het pas Ball's Essay gelees. Dit is redelik vet. Die vinnige ontwikkeling sover ons kan oordeel van al die hoër plante binne onlangse geologiese tye is 'n afskuwelike raaisel. Dit sal beslis 'n groot stap wees as ons kon glo dat die hoër plante eers net op 'n hoë vlak kon lewe, maar totdat dit eksperimenteel [bewys] dat Cycadeae, varings, ens., baie meer koolsuur kan weerstaan ​​as die hoër plante, lyk die hipotese vir my veels te oorhaastig. Saporta glo dat daar 'n verstommende vinnige ontwikkeling van die hoë plante was, so gou [as] insekte wat blomme besoek, is ontwikkel en het kruising bevoordeel. Ek sal graag wil sien dat hierdie hele probleem opgelos word. Ek het gedink dat daar miskien gedurende lang eeue 'n klein geïsoleerde kontinent in die S. halfrond was wat as die geboorteplek van die hoër plante gedien het - maar dit is 'n ellendige swak vermoede. —Uittreksel van 'n brief geskryf deur Charles Darwin op 22 Julie 1879 aan Joseph Hooker

Charles Darwin se fassinasie en frustrasie met die epiese stel evolusionêre gebeure wat verband hou met die oorsprong en vroeë bestraling van blomplante is legendaries. Miskien het geen ander groep organismes Darwin se aandag in sulke dramatiese terme verdien nie: “afskuwelike misterie”, “mees verwarrende verskynsel”, “niks nie. meer buitengewoon.” Maar van al die opmerkings wat Darwin gemaak het oor die vroeë evolusionêre geskiedenis van blomplante, het sy "afskuwelike raaisel" die verbeelding van geslagte plantbioloë aangegryp. Begin net maande nadat Darwin se brief van 22 Julie 1879 aan Joseph Hooker (Fig. 1A–G ) die eerste keer gepubliseer is in Meer briewe van Charles Darwin ( 17 ), het bioloë die frase "afskuwelike misterie" onverpoosd gebruik, deur die moderne sintese en tot by die huidige sintese van molekulêre filogenetika, ontwikkelingsgenetika, morfologie en paleobotanie (bv. 55 29 59 45 54 62 1 528 47 3 3 6 39 18 22 23 26 60). ’n Google-soektog op die internet vir “afskuwelike raaisel” en “Darwin” sal honderde (indien nie duisende) resultate oplewer, dikwels in wetenskapopskrifte wat na die raaisel verwys as “opgelos”.

Brief van Charles Darwin aan Joseph Dalton Hooker, geskryf 22 Julie 1879 (herkoms: Cambridge University Library DAR 95: 485–488). In hierdie brief verwys Darwin na die vroeë evolusie van blomplante as 'n "afskuwelike raaisel". Hy toon ook sy belangstelling in Gaston de Saporta se idee dat 'n ko-evolusionêre stel interaksies tussen angiosperme en insekte moontlik sentraal was tot die vinnige diversifikasie van blomplante in die middel-Kryt. Hierdie brief is 'n wonderlike voorbeeld van Darwin se korrespondensie met Hooker, gevul met die uitruil van wetenskaplike inligting en navrae, opdaterings oor Darwin se skryfwerk en publikasies, gesinsake (vakansie) en die alledaagse (probleme van dopluisbesmetting op 'n plant wat aan Darwin geleen is vanaf Kew). Darwin se handskrif is dikwels baie moeilik om te ontsyfer, maar die handskrif in hierdie brief is eintlik redelik goed in vergelyking met ander uit hierdie laat tydperk van sy lewe (E. Smith, Darwin Correspondence Project, Cambridge University Library, persoonlike mededeling). 'n Transkripsie van die brief volg. Let daarop dat die potloodnommers 485, 486, 487 en 488 wat op bladsye een, drie, vyf en sewe verskyn, die klaspunte is wat met die argiewe by Cambridge Universiteitsbiblioteek geassosieer word. Op die eerste bladsy is die “/79” na die datum en die aantekening links “gesend 23/79 Julie” in potlood en is moontlik deur Francis Darwin bygevoeg toe hy dele van hierdie brief in 1903 getranskribeer en gepubliseer het. laaste bladsy van die brief, die potlood “Nee” is moontlik deur Joseph Hooker bygevoeg in reaksie op Darwin se navraag oor die terugbesorging van die skubbelbesmette Smilax plant na Kew. Digitale beelde van hierdie brief uit die Darwin-versameling, met vergunning van Cambridge University Library.

Fig. 1A. Brief van Charles Darwin aan Joseph Dalton Hooker, geskryf 22 Julie 1879, bladsy 1. My liewe Hooker As my memory serves me right Dyer [William Turner Thiselton-Dyer, Assistent Direkteur van Kew Gardens] het Kew verlaat vir sy vakansies, en daarom het ek skryf aan jou om jou te vra of jy dalk saad van het Lathyrus aphaca of enige jong saailinge waarvan 2 of 3 gepot kan word. As ek geen antwoord kry nie, sal ek verstaan ​​dat jy my nie kan help nie. - Ek wil probeer of die ranke afeliotroop is, want ek teken aan dat hulle baie min wentel, ek vermoed dat hulle kan vind

Brief van Charles Darwin aan Joseph Dalton Hooker, geskryf 22 Julie 1879, bladsy 2. 'n ondersteuning deur te buig na enige donker voorwerpe. — Ons boek oor die bewegings van plante [Die krag van beweging in plante, 1880, geskryf deur Charles Darwin en "bygestaan" deur sy seun Francis Darwin] sal, dink ek, heelwat nuwe materie bevat, maar sal ondraaglik dof wees. Ek het die laaste tyd redelik hard gewerk en wil rus en verandering hê, so ons gaan almal op 1 Augustus Coniston toe vir 'n maand. Dit is vir my 'n aaklige reis. — Dit is 'n lang tyd sedert ek enige nuus van jou en joune gehoor het & wat jy doen & van plan is

Brief van Charles Darwin aan Joseph Dalton Hooker, geskryf 22 Julie 1879, bladsy 3. om te doen. Frank [Francis] kom in die begin van volgende maand terug vanaf Würzburg, waar hy nogal hard aan verskeie onderwerpe gewerk het en disseksie beoefen, snye sny ens. Ek het sopas Ball se opstel gelees. Dit is redelik vet. Die vinnige ontwikkeling, sover ons kan oordeel, van al die hoër plante binne onlangse geologiese tye is 'n afskuwelike raaisel. Dit sal beslis 'n groot stap wees as ons kan glo dat die hoër plante eers net op 'n hoë vlak kan lewe, maar totdat dit eksperimenteel [bewys] is.

Brief van Charles Darwin aan Joseph Dalton Hooker, geskryf 22 Julie 1879, bladsy 4. dat Cycadeæ, varings ens., baie meer koolsuur kan weerstaan ​​as die hoër plante, die hipotese lyk vir my veels te oorhaastig. Saporta glo dat daar 'n verstommend vinnige ontwikkeling van die hoë plante was, sodra [[] blomfrequente insekte ontwikkel is en kruising bevoordeel is. Ek sal graag wil sien dat hierdie hele probleem opgelos word. Ek het gedink dat daar dalk gedurende lang eeue 'n klein geïsoleerde kontinent in die S. halfrond was, wat as die geboorteplek van die hoër plante gedien het, maar dit

Brief van Charles Darwin aan Joseph Dalton Hooker, geskryf 22 Julie 1879, bladsy 5. is 'n ellendige swak vermoede. Dit is vreemd dat Ball nie sinspeel op die ooglopende feit dat daar alpiene plante voor die Glacial periode moes gewees het nie, waarvan baie na die berge sou teruggekeer het na die Glacial periode toe die klimaat weer warm geword het. Ek het altyd op hierdie manier aan myself verantwoording gedoen vir die Gentiane ens.

Brief van Charles Darwin aan Joseph Dalton Hooker, geskryf 22 Julie 1879, bladsy 6. Ball moes ook die Alpynse insekte wat algemeen in die arktiese streke voorkom, oorweeg het. Ek weet nie hoe dit met jou kan wees nie, maar my geloof in die Glacial-migrasie is glad nie geskud nie. Ooit my liewe ou vriend die uwe Ch. Darwin

Brief van Charles Darwin aan Joseph Dalton Hooker, geskryf 22 Julie 1879, bladsy 7. P.S. Ek sal 'n paar plante na Kew moet teruggee wanneer ons die huis verlaat. — Jou plant van Smilax aspera is beseer deur dopluis-insekte wat eers onlangs opgespoor is. — Is dit die moeite werd om terug te keer? Dit is 'n groot bos.

In die loop van die vorige eeu het Darwin se afskuwelike misterie sinoniem geword met die kompleksiteite en dikwels oënskynlik ondeurdringbare vrae rondom die oorsprong en vroegste fases van angiosperm-evolusionêre geskiedenis. Betekenisse wat aan Darwin se afskuwelike misterie toegeskryf word, is hoogs veranderlik en sluit in die filogenetiese verwantskappe van angiosperme tot ander saadplantafstammelinge die filogenetiese verwantskappe van hoofklades binne angiosperme die soeke na die fossielvoorlopers van blomplante die soeke na die vroegste fossielblomplante die evolusionêre oorsprong van die blom, die vrugblaar en talle ander vrae oor die homologieë van unieke angiosperm-eienskappe en die relatief skielike styging tot ekologiese dominansie van angiosperme tydens die Kryt.

Behalwe vir die eenvoudige verwydering van hierdie tweewoord-frase uit Darwin se lywige geskrifte, is dit die moeite werd om te vra wat presies Darwin (Fig. 2) gedink het toe hy geskryf het oor 'n "afskuwelike raaisel." Hierdie belangrike vraag is nog nooit werklik aangespreek nie, behalwe in die mees algemene sin dat Darwin verstom was oor die oorsprong en vroeë geskiedenis van blomplante. Gegewe die universele neiging om Darwin aan te haal waar moontlik, lyk dit net gepas dat Charles Darwin se gedagtes oor hierdie seminale evolusionêre gebeure sistematies ontleed word. Soos gesien sal word, was Charles Darwin van die 1870's tot die heel laaste jaar van sy lewe fundamenteel verward oor die vroeë evolusionêre geskiedenis van angiosperme - en daar is nogal meer aan Darwin se afskuwelike raaisel as wat vasgevang kan word in 'n twee- woord frase.

Charles Darwin in 1877 en 1878. Links. Darwin in 1878, gefotografeer deur sy seun Leonard. Reg. Darwin op sy perd "Tommy" by Down House in die laat 1870's. Onder 'n kopie van hierdie foto het hy geskryf "Hoera - geen briewe vandag!" Sy opmerking is 'n wonderlike herinnering aan die uiterste belangrikheid van die hoogs doeltreffende Britse posdiens om te verseker dat sy groot korrespondensie met kollegas regoor die wêreld, insluitend diegene wat gehelp het om sy siening oor die "afskuwelike raaisel" te vorm, dit na en van Down House gemaak het. . Beelde van Darwin uit die Darwin-versameling, met vergunning van Cambridge University Library.

Wat was Darwin se afskuwelike raaisel?

Dit lyk asof Darwin se besondere fassinasie en frustrasie met die vroeë evolusie van angiosperme in alle erns begin het etlike jare voor sy dikwels aangehaalde brief (22 Julie 1879) aan Joseph Hooker (Fig. 3). In korrespondensie (8 Maart 1875) met die Switserse plantkundige, entomoloog en paleontoloog Oswald Heer (Fig. 3), het Darwin so ver gegaan om op te merk dat die "skielike verskyning van soveel tweesaadlobbiges in die boonste kryt vir my 'n uiters verwarrende voorkoms is. verskynsel vir almal wat in enige vorm van evolusie glo, veral vir diegene wat glo in uiters geleidelike evolusie, waarteen ek weet dat jy sterk gekant is” (17, p. 239). Heer was 'n voorstander van die potensiaal vir vinnige (in wese punktuasie of soutasie) evolusie, tot Darwin se ontsteltenis.

Die sleutelkorrespondente met Charles Darwin in sy besprekings van die vroeë evolusie van blomplante. Links bo. Joseph Dalton Hooker in 1877 by La Veta-pas in Colorado, VSA. Regs bo. Oswald Heer (1809–1883), datum onbekend. Weergegee uit Oswald Heer: Lebensbild eines schweizerischen Naturforschers ( 53 ). Links onder. John Ball (1818–1889), datum onbekend. John Ball was 'n ywerige natuurkundige wat saam met Henslow by Cambridge gestudeer het. As Onder-staatsekretaris by die Koloniale Kantoor het hy die botaniese belange van die Royal Botanic Gardens by Kew bevorder (34 19) en was 'n alpiene kenner en plantkundige. ’n Doodsberig deur 34 verskaf ’n uitstekende skets van sy lewe. Weergegee uit Sir Joseph Dalton Hooker, reisiger en plantversamelaar ( 19 ). Onder regs. Gaston de Saporta (1823–1895), tussen 1880 en 1885.

Die vroeë angiosperm fossielrekord wat Charles Darwin, Oswald Heer en ander (insluitend John Ball en Gaston de Saporta soos later bespreek) in die middel 1870's gekonfronteer het, was ryk in terme van die middel tot Laat Kryt bestraling van angiosperme, maar feitlik sonder van voorstelling van die vroeë Kryt begin van angiosperm evolusie. Alhoewel stratigrafiese resolusie destyds rudimentêr was, sou enigiemand wat belangstel in die vroeë evolusionêre geskiedenis van blomplante duidelik die kontras tussen die feitlike afwesigheid van angiosperme in die Vroeë Kryt en hul duidelike styging tot ekologiese en biogeografiese oorheersing deur die Laat Kryt herken het.

In dramatiese terme het Oswald Heer die vroeë angiosperm-fossielrekord eksplisiet met Darwin bespreek in 'n brief gedateer 1 Maart 1875 (destyds was Heer besig om 'n reeks van sewe volumes te publiseer, Flora Fossilis Arctica, 1868–1883). Heer het geskryf (herkoms: Cambridge University Library, DAR 166: 130): “In Europa ontbreek die tweesaadlobbe van die Lower Kryt, hulle kom egter in groot oorvloed voor in die Bo-Kryt ... beide in Europa en Amerika ... [I]t is moontlik dat sommige van hierdie soorte [tweesaadlobbige angiosperme] nog daar ontdek kan word [in die Laer Kryt van Europa en Amerika]. Desondanks, as ons sê dat die tweesaadlobbe begin met die Bo-Kryt, moet ons steeds toegee dat hierdie gedeelte van die groenteryk, wat die grootste deel van moderne plantegroei vorm, relatief laat verskyn en dat dit, in geologiese terme, 'n aansienlike transformasie ondergaan het. binne 'n kort tydperk.”

Charles Darwin se begrip van die fossielrekord, soos dit in 1875 bekend gestaan ​​het, was absoluut duidelik: die vroeë diversifikasie en biogeografiese verspreiding van angiosperme was merkwaardig vinnig. Hierdie skielike en betreklik wydverspreide verskyning van oënskynlik byna-moderne angiosperm-diversiteit in die middel-Kryt, met min indien enige voorafgaande fossielrekord, het Darwin in 'n uiters ongemaklike posisie geplaas. Sou die fossielrekord 'n akkurate aanduiding van gebeure uit die verlede wees, het dit 'n sterk uitdaging aan sy algemene idee van gradualisme as die modus operandi van transformasie gebied, hoewel Darwin beslis die moontlikheid van 'n vinnige evolusionêre verandering aanvaar het (42 28 48 27). Dit het op sy beurt daartoe gelei dat Darwin op 'n ses jaar lange reis was om óf 'n uiters vinnige pas van evolusionêre diversifikasie óf 'n opvallend lang en ontbrekende fossielrekord van die vroegste (en geleidelike) fases van angiosperm-evolusie te verduidelik. Soos Mayr opgemerk het (1982, p. 509), "Darwin het sy hele lewe lank baie moeite gedoen om 'n geleidelike evolusie van verskynsels te rekonstrueer wat met die eerste oogopslag duidelik die resultaat van skielike oorsprong gelyk het."

Darwin se oplossing vir die afskuwelike raaisel

Darwin se neiging om na 'n geleidelike perspektief op die pas van evolusionêre innovasie te gaan, het hom daartoe gelei om te beweer dat voor die Kryt-rekord van blomplante, angiosperme stadig ontwikkel en gediversifiseer het op 'n afgeleë (en nie meer teenwoordig nie) landmassa, miskien in die suidelike halfrond. . As gevolg hiervan was blomplante afwesig in die fossielrekord tot in die middel van die Kryt toe hulle uiteindelik buite hierdie beperkte gebied uitgebrei het. Soos Darwin dit aan Heer gestel het, “moes plante van hierdie groot afdeling grootliks ontwikkel gewees het in een of ander geïsoleerde gebied, vanweë geografiese veranderinge het hulle uiteindelik daarin geslaag om te ontsnap en vinnig oor die wêreld versprei te word” (brief aan Oswald Heer, 8) Maart 1875 17, p. 240). Vier jaar later het Darwin weer na hierdie idee verwys in sy afskuwelike raaiselbrief aan Hooker (17, pp. 21, 22): “I have fancied that Maybe there was during long ages a small isolated continent in the S. Hemisphere which serves as die geboorteplek van die hoër plante—maar dit is ’n ellendige swak vermoede.”

Nader aan die einde van sy lewe het Darwin teruggekeer na die idee van 'n verlore fossielrekord van die vroegste fases van angiosperm-diversifikasie (16, p. 248) in 'n brief aan Hooker (6 Augustus 1881). “Niks is meer buitengewoon in die geskiedenis van die Groenteryk, soos dit vir my lyk, as die blykbaar baie skielike of skielike ontwikkeling van die hoër plante. Ek het soms bespiegel of daar nie iewers gedurende lang eeue ’n uiters geïsoleerde kontinent bestaan ​​het nie, miskien naby die Suidpool.” Darwin se klem op die woord "blykbaar" openbaar sy diepgewortelde erkenning dat die fossielrekord merkwaardig onvolledig kan wees, sowel as sy voortdurende skeptisisme dat 'n groot evolusionêre bestraling van die omvang gesien (soos vanaf 1881) met middel-Kryt angiosperme werklik kan wees so skielik.

Minder as 'n week later (brief van 11 Augustus 1881 17, bl. 26), het Darwin hierdie selfde punte aan Hooker herhaal. "Ek was so verbaas oor die oënskynlik skielike inkoms van die hoër fanerogame, dat ek soms gedink het dat ontwikkeling stadig vir 'n geweldige tydperk in een of ander geïsoleerde kontinent of groot eiland, miskien naby die Suidpool, kon aangaan." Dit lyk asof hierdie brief Darwin se laaste opgetekende woorde oor die vroeë evolusie van angiosperme bevat.

Hoe Darwin van die afskuwelike misterie kom skryf het

Darwin se afskuwelike raaiselbrief van 22 Julie 1879 aan Hooker hou direk verband met sy skerp begeerte om die waargenome vinnige tempo van vroeë angiosperm-diversifikasie te modereer. Die stimulus vir hierdie brief was Darwin se lees van die opstel “On the origin of the flora of the European Alps,” gelewer deur John Ball (Fig. 3) aan 'n vergadering van die Royal Geographical Society op 9 Junie 1879 en daarna in September gepubliseer. van daardie jaar ( 2 ). In hierdie referaat, wat grootliks met biogeografiese aspekte van alpiene floras gemoeid is, het Ball ook die vraag na die vroeë evolusionêre geskiedenis van angiosperme direk aangespreek. In 'n brief aan Darwin gedateer 8 Augustus 1879, het Ball opgemerk dat hy gereël het dat 'n voordruk van hierdie publikasie vroeër daardie somer aan Darwin gestuur word. Ons kan dus veilig aanvaar dat Darwin hierdie manuskrip nie later as Junie of Julie 1879 in hande gehad het nie.

Ball se opstel (1879, p. 579) bied 'n belangrike venster in die fossielrekord van angiosperme wat Darwin in die laat 1870's gekonfronteer het. “[D]ie voorkoms van die hoër tipe eksogene plante [tweesaadlobbige angiosperme] word nie deur direkte bewyse geopenbaar tot ongeveer die middel van die [C] retaceous tydperk. Dan ontmoet ons op een slag, in afsettings wat wyd oor die noordelike halfrond versprei is, 'n skare spesies wat aan baie verskillende soorte behoort, maar meestal so amper soos lewende plante lyk, dat paleontoloë nie skroom om baie van hulle na bestaande te verwys nie. genera.” Ball (bl. 580) het toe die vraag bondig gestel. “Maar as, by die aanvang van die vroegste hoofstuk van die geskiedenis wat vir ons toeganklik is, die evolusie van die blomplante, en veral van die eksogene [tweesaadlobbige angiosperme], reeds so ver voortgegaan het, waarheen, sou ek vra, moet ons kyk vir die vroeëre vorme, die voorvaderlike tipes waaruit ons huidige groepe ontstaan ​​het? En waar weer vir die veel meer afgeleë vorms wat gedien het om die interval, so verwarrend vir die plantkundige, tussen die endogene [eenkotige] en die eksogene te oorbrug?”

Miskien het Ball onbewustelik die essensie van Darwin se angiosperm-dilemma vasgevang. “Na my mening is daar geen alternatief tussen om die evolusieleer te laat vaar en om te erken dat die oorsprong van die bestaande tipes blomplante geweldig meer afgeleë is as die tydperk waaroor ons direkte bewyse het nie. Die moeilikheid om oorkom te word, is die algehele afwesigheid van sulke bewyse” (2, p. 580). Soos Darwin vier jaar tevore aan Heer bely het (en hierbo opgemerk het), lyk die "skielike verskyning van soveel tweesaadlobbiges in die boonste kryt vir my 'n uiters verwarrende verskynsel vir almal wat in enige vorm van evolusie glo, veral vir diegene wat in glo. uiters geleidelike evolusie” ( 17 , p. 239).

Ball het geredeneer dat angiosperme eers in die alpiene ontwikkel het. Krities het hy aangevoer (2, p. 579) dat aangesien "slegs met die skaarsste kanse 'n plant uit die boonste bergstreek bewaar [gefossiliseer] kan word", was 'n lang pre-Kryt geskiedenis van angiosperme heeltemal afwesig in die fossielrekord. totdat blomplante later na laer hoogtes gedaal het (waar fossilisering algemeen sou wees). Ball se hipotese het begin met die insig dat atmosferiese koolstofdioksiedvlakke tydens die Karboon uitermate hoog was (Ball beweer 20 keer groter as die huidige) en het daarna afgeneem, hoofsaaklik as gevolg van steenkoolvorming (koolstofbegrafnis). Hierby het Ball ook bespiegel dat koolstofdioksiedvlakke afneem met hoogte. Ten slotte het Ball vermoed dat blomplante nie hoë vlakke van atmosferiese koolstofdioksied kon weerstaan ​​nie (in teenstelling met ander groepe plante). Dus, 'n lang tydperk van angiosperm-evolusie (wat dateer uit die Karboon) sou tot die alpiene beperk gewees het totdat globale atmosferiese koolstofdioksiedvlakke aansienlik gedaal het (17).

Soos Hooker aan Darwin opgemerk het, in 'n brief gedateer 26 Julie 1879 (herkoms: Cambridge University Library, DAR 104: 128–130), "Ek dink dit is baie onbevredigend in meer as een opsig ... en ek is seker jy het genoeg van Ball gehad wie ons sal bespreek wanneer ons ontmoet.” In druk was Hooker baie meer diplomaties (in die gepubliseerde skriftelike kommentaar deur Hooker na aanleiding van die koerant deur 2 ): “[Ball se] spekulasies oor die oorsprong van die betrokke Floras, soos beïnvloed deur die teenwoordigheid van daardie gas onder voormalige toestande van die wêreld, het regtig sy [Hooker] se asem weggeslaan.” Darwin was ook skepties, soos hy aan Hooker in sy afskuwelike raaiselbrief duidelik gemaak het. “Dit sal beslis 'n groot stap wees as ons kan glo dat die hoër plante eers net op 'n hoë vlak kan lewe, maar totdat dit eksperimenteel [bewys] word dat Cycadeae, varings, ens., baie meer koolsuur kan weerstaan ​​as die hoër plante, lyk die hipotese vir my veels te oorhaastig.” Nietemin is daar 'n bietjie wensdenkery oor die onderwerp van 'n vermiste vroeë angiosperm-fossielrekord omdat Darwin opmerk dat dit "'n groot stap sou wees" as Ball se hipotese bewys kon word.

Ball se hipotese van 'n alpiene oorsprong van angiosperme het Darwin geïntrigeer. Dit verteenwoordig presies dieselfde lyn van argumentasie wat in sy private briewe gevind is: (1) dat die skielike verskyning van diverse angiosperme in die middel-Kryt illusie was (2) dat 'n lang tydperk van angiosperm-evolusie voorafgegaan het wat destyds bekend was vanaf die middel van die Kryt. Kryt en (3) dat daar geen fossielrekord was van die geleidelike diversifikasie van angiosperme voor die Kryt nie. Die enigste werklike verskil tussen Ball en Darwin was dat Ball aanvaar het dat 'n lang vroeë geskiedenis van angiosperme nooit die fossielrekord betree het nie, terwyl Darwin beweer het dat dit geologies op 'n afgeleë eiland of kontinent bewaar is, maar dat die landmassa van die gesig verdwyn het. van die aarde.

’n Alternatiewe oplossing vir die afskuwelike raaisel

In teenstelling met Darwin se siening dat die aanvanklike diversifikasie van angiosperme geleidelik was, maar nie in die fossielrekord aangeteken is nie, is 'n alternatiewe verduideliking van die middel-Kryt blomplantbestraling ontwikkel en onder sy aandag gebring deur die Franse paleontoloog Gaston de Saporta (Fig. 3). Darwin het aan Saporta (10 September 1876 7 , p. 93) geopenbaar dat met “respek vir die skielike ontwikkeling van dikotiele [sic] plante, wat Heer eweneens handhaaf, bely ek dat ek skepties is.” In hierdie brief het Darwin voortgegaan om sy verstek verduideliking te herhaal: "Dit is natuurlik 'n blote vermoede, maar ek stel my voor dat hierdie groot groep plante stadig ontwikkel moes gewees het in 'n deel van die aardbol wat voorheen meer heeltemal geïsoleer was van alle ander streke as wat enige deel van die land nou is. Ek het nog altyd die grootste belangstelling gevoel in jou waarnemings oor die baie geleidelike verandering van spesies gedurende die latere Tersiêre tydperke, en ek merk op dat A. de Candolle eweneens getref is met hierdie waarnemings wat sterk gekant is teen Heer se oortuiging van groot en abrupte spesifieke verander.”

Saporta, soos Darwin, was verward oor die skynbaar skielike oorsprong en vinnige diversifikasie van angiosperme, soos manifesteer in die fossielrekord ("un phénomène des plus curieux"). Anders as Darwin het Saporta egter begin met die uitgangspunt dat 'n vinnige tempo van diversifikasie van angiosperme in die middel-Kryt werklik kan wees en op biologiese beginsels verklaar kan word. Dit is belangrik dat Saporta se hipotese nie 'n lang ongeregistreerde geskiedenis van angiosperme voor die Kryt vereis het nie.

Saporta het reeds 'n algemene teorie ontwikkel wat 'n biologiese basis vir die vinnige diversifikasie van blomplante kan verskaf. In die tweede afdeling van die inleiding tot Paléontologie Française, Plantes Jurassiques, 50 het aangevoer dat die sterk interafhanklikheid van diere en plante 'n begrip van hul verskillende gekoppelde fases van evolusionêre geskiedenis vereis en hy het 'n ratcheting-meganisme van mede-evolusie tussen diere en plante beskryf (7). Spesifiek, Saporta het geredeneer dat die noodsaaklike afwesigheid van angiosperme uit die Jurassic dit onmoontlik gemaak het vir baie vorme van diere, veral dié wat fitofag was, om te ontwikkel. Soos 7 en 13 opgemerk het, was 50 die eerste wat 'n kritiese en interafhanklike rol van insekte in die opkoms en diversifikasie van angiosperme voorgestel het.

In sy korrespondensie met Charles Darwin het Saporta uitgebrei oor die tema van ko-evolusionêre interafhanklikheid tussen insekte en blomplante - en hierdie keer het hy sy lees van die fossielrekord gekoppel aan kwessies wat verband hou met koerse van diversifikasie, die kern van Darwin se “afskuwelike misterie”. In 'n brief wat opvallend is vir sy briljantheid en insigte, het Saporta uitdruklik aan Darwin voorgestel (16 Desember 1877 herkoms: Cambridge University Library, DAR 177: 34 let ook op dat die transkripsie wat vir hierdie vertaling gebruik word verskil van dié wat deur 7 gepubliseer is, pp. 98 –99) dat die vinnige diversifikasie van angiosperme in wese 'n ko-evolusionêre verhaal was wat verband hou met die oorsprong van baie groot groepe insekte: "Jy weet hoe die vertraagde evolusie van tweesaadlobbiges my nog altyd besig gehou het, as een van die mees nuuskierige verskynsels, soveel deur die geweldige belangrikheid daarvan, as deur die oënskynlike spoed waarmee dit vroeër geopenbaar was. Nou, die rol wat jy aan insekte toeskryf in bevrugting [bestuiwing], tesame met die behoefte aan kruising, verklaar alles: die vroeëre armoede van die planteryk, wat vir so lank verminder is in die afwesigheid van sekere kategorieë insekte, tot anemofiele plante alleen , wie se aantal en diversiteit nooit 'n sekere limiet kon oorskry nie, en waarin voedings- en sappige stowwe nooit baie volop of goed gediversifiseer was nie. Die afwesigheid van suigende insekte tydens die Jurassic het my sowel as mnr. Heer opgeval. Ek het hierdie afwesigheid of die rariteit daarvan genoem in my inleiding tot die Jurassic flora, vol. 1, pp. 53 en 54...

“Nou kan 'n mens baie goed dink dat die angiosperme, wie se blomkombinasies en kruisings van individue na individue en van blom tot blom afhang van die rol van insekte, slegs kon verskyn en vermeerder onder die impuls van laasgenoemde, en laasgenoemde van hul kant af. , kon talryk en aktief word [as bestuiwers], en vasklou aan 'n sekere vasberade tipe, waarom die voorkoms van plante hul bestaan ​​bevoordeel het insekte en plante was dus gelyktydig oorsaak en gevolg deur hul verband met mekaar, plante kon nie diversifiseer sonder insekte nie en laasgenoemde kon nie baie stuifmeel- en nektarvoeders voorsien solank die planteryk arm gebly het in rangskikkings en was byna uitsluitlik saamgestel uit anemofiele plante.”

Darwin het dadelik op Saporta gereageer (brief van 24 Desember 1877 7 , bl. 109). "Jou idee dat tweesaadlobbige plante nie van krag ontwikkel is totdat suigende insekte ontwikkel is nie, lyk vir my 'n wonderlike een. Ek is verbaas dat die idee nooit by my opgekom het nie, maar dit is altyd die geval wanneer 'n mens die eerste keer 'n nuwe en eenvoudige verduideliking van die een of ander geheimsinnige verskynsel hoor ... [Jou] idee, wat ek hoop jy sal publiseer, gaan veel verder en is baie belangriker …” Darwin het die belangrikste belangrikheid van Saporta se hipotese erken en is dus voorsien van 'n aanneemlike, inderdaad kragtige, meganisme om die vinnige tempo van vroeë (wat beteken middel-Kryt, soos van 1877) angiosperm-diversifikasie te verduidelik: die versnellende effekte van die medevolusie van bestuiwende insekte en blomme, en die potensiële voordele van verbeterde uitkruising wat met entomofiele verband hou.

Darwin het nie Saporta se idees vergeet nie. ’n Jaar en ’n half later, in sy afskuwelike raaiselbrief aan Joseph Hooker, het Darwin vertel: “Saporta glo dat daar ’n verbasend vinnige ontwikkeling van die hoë plante was, sodra [insekte wat blomme besoek het] ontwikkel is en kruising verkies het.” In 1881 (6 Augustus brief aan Joseph Hooker 17, p.248), het Darwin weer teruggekeer na Saporta se idees: "Daarom was ek baie geïnteresseerd in 'n siening wat Saporta 'n paar jaar gelede breedvoerig aan my voorgehou het in MS, en wat ek dink hy het sedertdien gepubliseer, soos ek hom aangemoedig het om doen — nl. dat sodra blomfrequente insekte ontwikkel is, gedurende die laaste deel van die sekondêre tydperk, 'n enorme impuls aan die ontwikkeling van die hoër plante gegee is deurdat kruisbevrugting so skielik gevorm is." Dit is opmerklik dat Darwin in hierdie twee briewe gefokus het op die veronderstelde voordele van uitkruising om diversifikasie te bevorder, terwyl Saporta hoofsaaklik die ko-evolusionêre dinamika van antofiliese insekte en blomplante beklemtoon het. Saporta sal voortgaan om aansienlik uit te brei oor die vroeë ko-evolusie van insekte en angiosperme in die tweede deel van L'Évolution du Règne Végétal ( 51 ).

Dus, op maniere wat voorheen nie waardeer is nie, was Darwin ten minste gedeeltelik verantwoordelik vir die stimulering van die publikasie van die enkele mees aanvaarde hipotese oor die oorsaak van die vinnige bestraling van blomplante, naamlik hul mede-evolusie met insekte (vir voortdurende besprekings van angiosperm-insek-koevolusie, sien 20 46 47 10 , 9 43 36 49 21 31 30 52 ). Boonop was Saporta se oplossing vir Darwin se skeptisisme oor die “skielike ontwikkeling” van blomplante die enigste verduideliking wat Darwin ooit aangeneem het om moontlik 'n vinnige diversifikasie van vroeë angiosperme as werklik te verklaar.

Sluit die afskuwelike misterie die oorsprong van angiosperme in?

Darwin se afskuwelike misterie is algemeen, deur die 20ste en ontluikende 21ste eeue, geïnterpreteer om vrae van karakterevolusie of transformasie in te sluit wat verband hou met die oorsprong (in teenstelling met hul daaropvolgende diversifikasie) van blomplante van hul nie-angiosperm-voorouers. Soos 58, p. 457) het die saak gestel (wat 'n standpunt weerspieël wat uit die vroeë 1900's dateer): "Ongeveer honderd jaar gelede het Charles Darwin na die oorsprong van die Angiosperme verwys as 'n 'afskuwelike raaisel'. Moderne navorsing, hoewel dit lig op baie gewerp het. van die probleme wat in Darwin se tyd geheimsinnig en onopgelos was, het min gedoen om hierdie probleem op te klaar. Dit beklee steeds die gedagtes van baie plantkundiges wat in evolusie belangstel, tot hul verbystering en frustrasie. Die redes vir hierdie moeilikheid is veelvuldig, maar lê hoofsaaklik in die onvolmaaktheid van die fossielrekord. Duidelike bewyse aangaande die oorsprong en vroeë evolusionêre geskiedenis van angiosperme sal uit 'n reeks goed bewaarde voortplantingstrukture moet bestaan verbind die mees primitiewe angiosperme met nie-angiosperme saadplante [kursief bygevoeg]…”

Alhoewel Darwin duidelik verstom was oor 'n oënskynlik skielike oorsprong en vinnige tempo van diversifikasie van angiosperme, blyk dit nie dat hy die evolusie van die vele unieke eienskappe van blomplante (vrae oor homologie) van hul nie-angiosperm-voorouers uitdruklik oorweeg het nie. Onderliggend aan sy gevoel van verbystering met die oorsprong en vroeë evolusie van angiosperme lê beslis 'n probleem met die preangiosperm fossielrekord en die filogenie van saadplante. Darwin se uitgebreide korrespondensie met paleobotaniste wat die Jurassic en Kryt-plantrekord beskryf, maak dit duidelik dat die onmiddellike voorgeskiedenis van blomplante, ten minste tangensiaal, vir hom van belang was. Dit lyk nietemin nie of Darwin oor spesifieke karaktertransformasies nagedink het wat sentraal sou wees tot die vestiging van kenmerkende kenmerke van blomplante (bv. die blom, vrugblaar, embriosak, ensovoorts) nie – daar is ook nie bewyse dat hy bekommerd was oor die identifikasie van die voorouers van blomplante. In die lig van Darwin se jarelange erkenning van die ontoereikendheid van die fossielrekord (wat later bespreek word) en sy omhelsing van die hipotese dat blomplante moontlik vir 'n lang tydperk in 'n afgeleë gebied van die suidelike halfrond ontwikkel het, is dit billik om tot die gevolgtrekking te kom. dat hy eenvoudig nie na die fossielrekord gekyk het vir data wat kon spreek tot die homologieë en transformasies wat aanleiding gegee het tot die definisie van angiosperm-eienskappe nie.

Die afskuwelike raaisel is ook in moderne tye opgeroep met verwysing na filogenetiese verwantskappe tussen bestaande saadplante en spesifiek na die identiteit van die naaste lewende verwante van angiosperme. Alhoewel die ontleding van saadplantfilogenie goed op dreef was gedurende Darwin se latere jare (bv. Ernst Haeckel, wat in die 1870's en 1880's in sy belangrikste werk geskryf het Die geskiedenis van die skepping: of die ontwikkeling van die aarde en sy bewoners, beskou Gnetales as die naaste verwant aan angiosperme), sy geskrifte en korrespondensie fokus nie op hierdie onderwerp nie.

Darwin was in wese agnosties oor die kwessie van verwantskappe binne saadplante en het dit laat in 1861 erken in 'n brief aan Joseph Hooker (17, p. 281 brief van 28 Desember 1861): “Ek het sorgeloos geskryf oor die waarde van Phanerogams wat ek gedink het. van was dat dit gelyk het of die subgroepe soveel meer in mekaar vermeng as met die meeste klasse diere.” In 1862 en 1863, toe Joseph Hooker te midde van 'n intensiewe ondersoek van die vegetatiewe, voortplantings- en embriologiese kenmerke van Welwitschia ( 33 ), het Darwin kennis geneem (brief van 6 Oktober 1862 4 ) van Hooker se oortuiging dat die Gnetales (en Welwitschia in die besonder) kan beskou word as 'n intermediêre karakter tussen die gimnosperme en angiosperme ("dit blyk 'n baie groot saak om twee sulke groepe te verbind").

Die bewyse dui sterk daarop dat Darwin nie intensief oor die kwessie van veronderstelde angiosperm-verwante en hul potensiële evolusionêre betekenis nagedink het nie. Terwyl die oorsprong van angiosperme van nie-angiosperm-saadplante bly problematies, selfs tot vandag toe (bv. 24 41 5 ), was vrae oor homologie en karaktertransformasie, en kwessies oor die identifikasie van angiosperm-voorouers en naaste familielede nie 'n sentrale deel van Darwin se nuuskierigheid en frustrasie nie. met die evolusionêre geskiedenis van blomplante.

Natura non facit saltum, die hart van Darwin se afskuwelike raaisel

In die loop van die vorige eeu het Darwin se “afskuwelike misterie” in die breë sinoniem geword met die kompleksiteite en dikwels oënskynlik ondeurdringbare vrae rondom die voorgeskiedenis, oorsprong en vroeë fases van angiosperm-evolusionêre geskiedenis. Nietemin blyk dit dat min, indien enige, van hierdie onderwerpe, aangesien dit spesifiek met blomplante verband hou, op enige stadium in sy lewe die belangrikste in Darwin se gedagtes was. En dit lei tot 'n finale en kritiese stel oorwegings: gaan Darwin se afskuwelike raaisel werklik oor angiosperme?

In die slothoofstuk tot elke uitgawe van die Oorsprong van spesies (met slegs 'n woordverandering of twee), het Darwin geskryf: "Aangesien natuurlike seleksie uitsluitlik optree deur geringe, opeenvolgende, gunstige variasies op te bou, kan dit geen groot of skielike verandering voortbring nie, dit kan slegs deur baie kort en stadige stappe optree. Vandaar, die kanon van 'Natura non facit saltum [die natuur maak nie 'n sprong nie],' wat elke nuwe toevoeging tot ons kennis geneig is om strenger korrek te maak ...” (14, eerste uitgawe, bl. 471 in wese soortgelyk in 15, sesde) uitgawe, pp. 413–414). Die opkomende fossielrekord van angiosperme in die dekades van die 1860's en 1870's het Darwin egter die mees eksplisiete teenstrydige bewyse van sy geleidelike perspektief op makro-evolusionêre verandering gebied.

Angiosperme was nie die eerste groep wat Darwin gekonfronteer het met 'n skerp afwesigheid van paleontologiese data vir 'n geleidelike diversifikasiefase wat voorafgaan aan 'n skynbaar skielike morfologiese en biogeografiese bestraling. In elke uitgawe van die Oorsprong van spesies, het Darwin twee afdelings in die hoofstuk "On the Imperfection of the Geological Record" aan hierdie einste onderwerp gewy: "On the sudden appearance of whole group of Allied Species" en "On the sudden appearance of group of Allied Species in the lowest known fossiliferous strata.” Darwin het besef dat, as oënskynlik skielike oorsprong van diverse lede van hele groepe organismes in werklikheid werklik was, dit as bewyse geneem kan word (en sou inderdaad) in ooreenstemming met 'n kreasionistiese (bonatuurlike) manier van spesievorming geneem word. Dit is dus noodsaaklik om te verstaan ​​dat Darwin se geleidelike simpatie en sy algemene verwerping van saltationisme, buite hul ooglopende resonansie met sy siening van die proses van natuurlike seleksie, ook sentraal was in sy argumente teen 'n kreasionistiese verduideliking van die fossielrekord. "Die skielike manier waarop hele groepe spesies skielik in sekere formasies verskyn, is deur verskeie paleontoloë aangemoedig, byvoorbeeld deur Agassiz, Pictet, en deur niemand meer met geweld as deur professor Sedgwick nie, as 'n noodlottige beswaar teen die geloof in die transmutasie van spesies. As talle spesies, wat aan dieselfde genera of families behoort, werklik op een slag begin lewe het, sou die feit fataal wees vir die teorie van afkoms met stadige verandering deur natuurlike seleksie. Want die ontwikkeling van 'n groep vorms, wat almal van een of ander stam afstam, moes 'n uiters stadige proses gewees het en die stamvaders moes lank voor hul gewysigde afstammelinge geleef het” (14, eerste uitgawe, bl. 302 wesenlik soortgelyk) in 15, sesde uitgawe, p. 282).

In 'n behendige taktiese maneuver het Darwin die weg gebaan vir 'n oplossing vir hierdie vermeende "noodlottige" uitdaging vir sy evolusieteorie deur afkoms met geleidelike wysiging. “[Ons oorskat voortdurend die perfeksie van die geologiese rekord, en lei valslik af, omdat sekere genera of families nie onder 'n sekere stadium gevind is nie, dat hulle nie voor daardie stadium bestaan ​​het nie. Ons vergeet voortdurend hoe groot die wêreld is, in vergelyking met die gebied waaroor ons geologiese formasies noukeurig ondersoek is, vergeet ons dat groepe spesies elders lank reeds bestaan ​​het en stadig vermeerder het voordat hulle die antieke argipele van Europa en die Verenigde State binnegeval het. ” ( 14 , eerste uitgawe, bl. 302 in wese soortgelyk in 15 , sesde uitgawe, p. 282). Darwin gaan voort, "Ek sal nou 'n paar voorbeelde gee om die voorafgaande opmerkings te illustreer, en om te wys hoe vatbaar ons is vir foute deur te veronderstel dat hele groepe spesies skielik geproduseer is" (14, eerste uitgawe, bl. 302 identies in 15) , sesde uitgawe, p. 283). Hiermee loods Darwin 'n empiriese teenaanval teen die grille van die fossielrekord deur te beskryf wat gesien is (voor die publikasie van Oorsprong van spesies) as die oënskynlik skielike oorsprong van uiteenlopende verteenwoordigers van soogdiere, voëls, sittende brandpoppe, teleostvisse en trilobiete. In elke geval het hy aangevoer dat dit wat eers jare tevore verskyn het as 'n skielike oorsprong van diverse lede van elke groep, nou getoon kan word as 'n beduidende vorige rekord van oorgangsfossiele wat versoenbaar is met sy geleidelike sienings van transmutasie.

Hierdie gedeeltes uit die Oorsprong van spesies stel die strategie voor wat Darwin later aangewend het om die afskuwelike misterie van die skynbaar skielike en geografies wydverspreide verskyning van diverse angiosperme in die fossielrekord aan te val. Darwin se idees in die Oorsprong van spesies is duidelik gebaseer op die aanname dat biologiese innovasie en diversifikasie geleidelik is, soos hy later in die geval van blomplante sou aanvoer. Boonop merk Darwin op dat die vroeë evolusie van 'n geslag geografies beperk kan wees (ver van Europa en Noord-Amerika, waar die meeste paleontologie destyds onderneem is), en as sodanig onontdek in die fossielrekord. Die parallel met 'n verlore eiland of kontinent in die suidelike halfrond, in die geval van angiosperme, is presies.

Teen die 1870's het Darwin 'n reeks intellektuele en taktiese gevegte oor verskeie groepe metazoë beleef wat skynbaar skielik in die fossielrekord verskyn het. Van kritieke belang, sy vooroordeel ten gunste van geleidelike verduidelikings van transmutasie het na vore gekom gedurende 'n tydperk gekenmerk deur 'n ontluikende, dog hoogs onvolledige, fossielrekord vir die meeste groepe organismes. Dit het daartoe gelei dat hy verduidelikings gesoek het vir oënskynlik skielike oorsprong en diversifikasies van groot afstammelinge van diere en plante soos aangebied in die bekende fossielrekord van sy tyd. Tog, in elke geval, maar een, Darwin se geologiese en evolusionêre "probleme" is opgelos namate paleontologiese verkenning daarin geslaag het om die ontbrekende leemtes te vul. Darwin het alle rede gehad om te glo dat die tyd aan sy kant was.

Toe Darwin die angiosperm-fossielrekord krities begin ondersoek (en daaroor korrespondeer), het bewyse vir 'n geleidelike diversifikasie van blomplante voor hul skielike en diverse voorkoms (soos bekend in die 1870's) in die middel-Kryt hom ontwyk. So laat as 1878 (16 Februarie) het Saporta aan Darwin herhaal, met verwysing na die fossielrekord van blomplante (herkoms: Cambridge University Library, DAR 177: 35), "Aangesien daar geen spore van tweesaadlobbiges voor die middel-Kryt is nie ... die eerste definieerbare tipes lyk uit hierdie tyd versier met hul onderskeidende eienskappe en vas in hul hoofkenmerke. Hierdie afwesigheid van primordiale [oorgangsvorme] maak 'n oorgang na die stam [groep] – moeders waaruit die hele klas moes ontstaan ​​… 'n probleem des te meer duister – Die moeilikheid is des te groter en hoe minder maklik om te begryp, dat dit is nie dieselfde vir soogdiere waar ’n mens byna elke oorgang en volgorde kan waarneem wat van een tipe na ’n ander definitiewe groep lei nie.” Darwin het tot sy afskuwelike misterie gekom, nie as gevolg van 'n spesifieke of programmatiese nuuskierigheid oor die breëskaalse evolusionêre geskiedenis van blomplante nie, maar eerder omdat angiosperme, onder alle groepe lewende organismes, die grootste voortdurende uitdaging aan sy sienings oor die tempo van evolusionêre innovasie en sy duidelike erkenning dat die fossielrekord wesenlik onvolledig gebly het.

Darwin was dwarsdeur sy lewe obsessief geïnteresseerd in aanpassing en in die kumulatiewe klein veranderinge wat nuwe innovasies van biologie skep. Vrae oor die evolusionêre geskiedenis (bv. homologie en karaktertransformasie) van bepaalde groepe organismes, hoewel dit beslis van algemene belang vir Darwin was, was selde, indien ooit, die motiverende kenmerke van sy navrae. Sy briewe toon duidelik dat hy nie besonder belang gestel het in angiosperm of saadplantfilogenie nie, en hy was ook nie 'n obsessie om die fossielvoorgeskiedenis van blomplante na te spoor nie. Daar is geen aanduiding dat Darwin hom besig gehou het met die homologieë van die blom en sy organe nie (soos byvoorbeeld Goethe in 1790 gehad het).

Charles Darwin se afskuwelike raaisel het nooit werklik oor blomplante per se gegaan nie. Charles Darwin se afskuwelike raaisel was in wese een van koers: hoe om tydperke van skynbaar skielike en hoogs versnelde diversifikasie wat verband hou met die oorsprong van groot groepe organismes te verduidelik—en in hierdie geval, en net terloops, vir angiosperme. Dit is juis hoekom Darwin in sy korrespondensie met Heer self, sowel as met Saporta, teruggekeer het na die onderwerp van Heer se soutasie-opvattings. Darwin kon nie aanvaar dat die tempo van evolusionêre innovasie so baie vinnig kan wees nie - en angiosperme (soos bekend in die 1870's en 1880's) blyk 'n beduidende uitsondering op hierdie diepgewortelde idee te wees.

Slotopmerkings

Toe Darwin na sy graf gegaan het (eintlik nie die graf waar hy verwag het om saam met sy familie in die Downe-kerkhof begrawe te word nie, maar eerder Westminster Abbey), het die fossielrekord steeds bewyse van 'n skynbaar skielike oorsprong en uiters vinnige evolusionêre en biogeografiese diversifikasie van blom gelewer plante. Dit is dus die moeite werd om kortliks aan te spreek of Van Darwin "afskuwelike raaisel", spesifiek met betrekking tot angiosperme, is in die tussentyd tussen 1882 en die hede "opgelos".

Ons weet nou dat die vroegste fases van angiosperm-diversifikasie, soos gesien in die fossielrekord, 'n tydperk van relatief geleidelike en ordelike diversifikasie voor die middel-Kryt toon (sien 25 vir oorsig). Hierdie vroeë Kryt-rekord van angiosperme, met sy floras wat deur kleinblom spesies oorheers word, was heeltemal onbekend aan die paleontoloë van Darwin se tyd (of selfs 30 jaar gelede). As sodanig blyk die vroegste manifestasie van angiosperme, soos nou verstaan, aansienlik minder abrupt te wees as dié van die fossielrekord Heer en Saporta wat in die 1870's en 1880's beskryf is. Op baie maniere stem die onlangs opgegrawe rekord van vroeë angiosperme ooreen met die patrone waarin Darwin vertroos het toe hy die ontdekkings van vroeë oorgangsfossiele vir soogdiere, voëls, sittende brandpoppe, teleostvisse en trilobiete in die Oorsprong van spesies. Uiteraard is sulke bespiegelings oop vir debat, maar Darwin kon heel tevrede gewees het om angiosperme by sy lys voorbeelde te voeg "om te wys hoe aanspreeklik ons ​​is vir foute deur te veronderstel dat hele groepe spesies skielik geproduseer is" as hy toegang gehad het tot ons huidige rekord van vroeë Kryt-blomplante.

Dit is opmerklik dat beide Darwin en Ball korrek tot die gevolgtrekking gekom het dat die vroeë fossielrekord van angiosperme, soos dit in die 1870's gestaan ​​het, fundamenteel onvolledig was. Albei het deeglik verstaan ​​dat die oënskynlik skielike oorsprong van baie gedifferensieerde (afgeleide) lede van 'n groot groep organismes, sonder 'n fossielrekord van oorgangsvoorouers, nie ooreenstem met 'n evolusionêre skema van spesie-oorsprong en hoër vlak diversifikasie nie. In wese het albei voorspel dat daar 'n tydperk van angiosperm-diversifikasie moes gewees het wat voorafgaan aan die middel-Kryt. Hul voorspellings, met betrekking tot angiosperme, is perfek bevestig.

Ten spyte van die grille van middel-19de-eeuse stratigrafie, was die essensie van die middel tot Laat Kryt (en Vroeë Tersiêre) bestraling van verskeie angiospermklades duidelik vir Darwin. Huidige kwalitatiewe maatstawwe dui steeds aan dat die tempo van morfologiese, ekologiese en taksonomiese diversifikasie binne angiosperme gedurende die middel tot Laat Kryt en Vroeë Tersiêr hoog was (44 8 61 37 9 11, 3 38 40 25). Daar is voorgestel dat die diepgaande uitbreiding van die middel tot Laat Kryt en Vroeë Tersiêre angiosperm fossielrekord oor die loop van die vorige eeu dalk die "probleem" van hoë diversifikasiekoerse wat Darwin gekonfronteer het, vererger het (13). Dit is egter die moeite werd om in gedagte te hou dat in die 1860's en 1870's die oorheersende siening, soos gevorder deur Lord Kelvin (William Thomson), was dat die Aarde tussen tiene en honderde miljoene jare oud was (35).Aangesien dit nou bekend is dat die Kryt alleen in die orde van 80 miljoen jaar lank is, is dit onduidelik of Darwin die middel tot Laat Kryt-diversifikasie van angiosperme (soos nou verstaan) as besonder lastig vir sy gradualist sou beskou het of nie. sienings. In beide gevalle is dit 'n kwessie wat fundamenteel apart is van dié van die "blykbaar baie skielike of skielike ontwikkeling van die hoër plante” wat Darwin gekonfronteer het en sy korrespondensie met Hooker, Heer en Saporta gemotiveer het.

Samevattend, die skynbaar skielike oorsprong van verskillende groepe metazoë, sowel as angiosperme, was onderwerpe wat hewig gedebatteer is tussen 19de eeuse kreasioniste en evolusioniste. Darwin het die intellektuele dilemma goed verstaan ​​wat deur die verskyning van diverse lede van verskeie groepe organismes sonder 'n oorgangsfossielvoorgeskiedenis gestel is. Nietemin is dit 'n fout om uit Darwin se uitgesnyde woorde "afskuwelike misterie", soos gemaak met verwysing na die oorsprong en vinnige diversifikasie van blomplante, af te lei dat hy spesifiek en programmaties in die evolusionêre geskiedenis van angiosperme belanggestel het. Darwin se afskuwelike misterie gaan nie, in die finale analise en soos sy korrespondensie en publikasies aantoon, oor angiosperme per se nie. Darwin se afskuwelike raaisel gaan oor sy afsku dat evolusie vinnig en moontlik selfs soutagtig kan wees, dit gaan oor sy bekommernisse dat skynbaar skielike verskynings van goed gedifferensieerde lede van 'n groep organismes gebruik kan word om 'n kreasionistiese agenda te ondersteun en dit is werklik 'n refleksie van die beperkings wat Darwin en ander evolusioniste van sy era in die gesig gestaar het toe hulle probeer het om 'n nog baie onvolledige fossielrekord van lewe op Aarde te lees.


Rainforest's Wildlife Demonstreer Aarde se Agt Evolusionêre Stadiums

biologiese evolusie en bestraling gedurende vyf-en-dertig miljoen jaar van isolasie, die begin en bestraling van sangvoëls, die integrasie van Australië en Asië se flora en fauna, en uiteindelik die geweldige uitwerking van die Pleistoseen gletserperiodes op tropiese reënwoud plantegroei. Die ouderdom van die Pteridofiete: Hierdie ouderdom verwys na die ouderdom van varings, wat terugdateer na ongeveer 435 miljoen jaar gelede toe die eerste plante aangepas het by die lewe op land. Ongeveer 500 miljoen jaar gelede, gedurende die Ordoviciese tydperk, swamme


Uitgestorwe 'teenoorstaande voëls'-raaisel verdiep

Wetenskaplikes het 'n ontleding voltooi van 'n seldsame, byna volledige fossiel van 'n groep voëls wat uitgesterf het, en gevind dat hulle "aërodinamiese gelyke" was aan die voorouers van vandag se voëls.

Die 75 miljoen jaar oue fossiel, omtrent so groot soos 'n kalkoenaasvoël, laat nuwe vrae ontstaan ​​oor hoekom die groep, bekend as enantiornitiene, uitgesterf terwyl euornithes, voorouers van alle moderne voëlspesies, het oorleef, berig die navorsers in die joernaal PeerJ.

"Wat hierdie nuwe fossiel wys, is dat enantiornithines, hoewel heeltemal apart van moderne voëls, sommige van dieselfde aanpassings vir hoogs verfynde, gevorderde vlugstyle ontwikkel het," sê Jesse Atterholt, 'n voormalige doktorale kandidaat aan die Universiteit van Kalifornië, Berkeley, waar die fossiel gehuisves word.

Nog 'n studie, wat vroeër vanjaar gepubliseer is, beskryf die 127 miljoen jaar oue fossiel van 'n enantiornithean kuiken wat dood is voordat sy skelet van kraakbeen na been verander het. Dit sou dus nie kon vlieg nie en was moontlik van sy ouers afhanklik vir kos en skuiling – 'n situasie soortgelyk aan dié van baie moderne broeilinge.

Die term "enantiornithines" beteken "teenoorgestelde voëls". Die groep het ongeveer 65 miljoen jaar gelede aan die einde van die Krytydperk uitgesterf, maar wetenskaplikes is nie seker hoekom nie.

Die nuwe navorsing doen niks om die vraag te beantwoord nie.

“Een van die werklik interessante en geheimsinnige dinge oor enantiornitiene is dat ons hulle regdeur die Kryt vind, vir ongeveer 100 miljoen jaar van bestaan, en hulle was baie suksesvol,” sê Atterholt.

“Ons vind hul fossiele op elke kontinent, regoor die wêreld, en hul fossiele is baie, baie algemeen, in baie gebiede wat meer algemeen is as die groep wat tot moderne voëls gelei het. En tog het moderne voëls die uitsterwing oorleef terwyl enantiornitiene uitsterf.”

Atterholt en Berkeley-gebaseerde paleontoloog Howard Hutchison, wat die fossiel meer as 25 jaar gelede gevind het, het saam met Jingmai O’Conner, 'n enantiornithines-deskundige, gewerk om die nuwe ontleding uit te voer. Sy en haar kollegas het die nuwe spesie genoem Mirarce eetoni.

Met die eerste oogopslag sou die dier baie soos 'n moderne voël gelyk het, sê sy. Dit was ten volle geveer en het gevlieg deur sy vlerke te klap. Anders as vandag se voëls, het die vlerke egter waarskynlik kloue gedra — "ideaal vir sit en miskien klim," sê Atterholt. Die snawel het tande bevat.

Die afgeleide sit- en klimgedrag dui daarop dat enantiornitiene woudbewoners was. Dit het gelei tot die idee dat toe die woude aan die einde van die Kryt uitgesterf het, enantiornithines saam met hulle gegaan het.

"Ek dink dit is 'n baie interessante hipotese en die beste verduideliking wat ek tot dusver gehoor het," sê Atterholt. "Maar ons moet baie streng studies van enantiornitines’ ekologie doen, want op die oomblik is daardie deel van die legkaart 'n bietjie hand-golf."

Samantha Page

Samantha Page is 'n wetenskapjoernalis gebaseer in Spanje.

Lees wetenskaplike feite, nie fiksie nie.

Daar was nog nooit 'n belangriker tyd om die feite te verduidelik, bewysgebaseerde kennis te koester en om die nuutste wetenskaplike, tegnologiese en ingenieursdeurbrake ten toon te stel nie. Cosmos word uitgegee deur The Royal Institution of Australia, 'n liefdadigheidsorganisasie wat toegewy is aan die koppeling van mense met die wêreld van wetenskap. Finansiële bydraes, hoe groot of klein ook al, help ons om toegang te verkry tot betroubare wetenskaplike inligting in 'n tyd wanneer die wêreld dit die nodigste het. Ondersteun ons asseblief deur vandag 'n skenking te maak of 'n intekening te koop.

Maak 'n skenking

Die raaisel van die Kryt se Sangvoëls - Biologie

Oor ons
Navorsing
Nuuskamer
Internasionaal
Sluit by ons aan

Nuuskamer

Dieet-evolusie het dalk voëls gehelp om Krytmassa-uitsterwing te oorleef

Chinese wetenskaplikes het onthul dat die evolusie van dieet voëls moontlik gehelp het om die Kryt-massa-uitsterwing van spesies te oorleef, volgens 'n studie wat aanlyn in die joernaal gepubliseer is BMC Evolusionêre Biologie.

In die Kryt-massa-uitsterwing 65 miljoen jaar gelede, het immergroen plante begin afneem en in die duisternis uitgesterf as gevolg van 'n asteroïdebotsing en uitgebreide vulkaniese aktiwiteite, wat verder gelei het tot die uitsterwing van plantvretende dinosourusse, en uiteindelik 'n totale ramp vir alle nie-voël-dinosourusse.

Hoe antieke voëls, die geslag van dinosourusse, die uitsterwingsgebeurtenis oorleef het, bly onopgelos.

’n Navorsingspan onder leiding van Li Zhiheng van die Instituut vir Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology onder die Chinese Akademie van Wetenskappe het onthul dat dieetverskille tussen voël- en nie-voël-dinosourusse kan help om die raaisel te onthul.

Die navorsers het die gedetailleerde tandmikrostruktuur van vroeë Kryt-voëls bestudeer en 'n verdere vergelyking met hul naaste dinosourusverwante gemaak en gevind dat 'n spesifieke dentienlaag in vleisetende dinosourusse in die voëls verlore gegaan het.

Die resultate het bewyse verskaf wat die teorie ondersteun dat antieke voëls hul dieetvoorkeure verander het om direkte mededinging om voedselbronne met vleisetende dinosourusse te vermy, wat hulle moontlik gehelp het om die uitsterwingsgebeurtenis te oorleef. (Xinhua)


Mediavrystelling

Fossiele tande dui daarop dat sade voëlvoorouers van uitwissing gered het

Toe die dinosourusse uitgesterf het, het baie klein voëlagtige dinosourusse verdwyn saam met reuse soos Tyrannosaurus en Triceratops. Waarom net sommige van hulle oorleef het om hedendaagse voëls te word, bly 'n raaisel. Nou, navorsers rapporteer 21 April in Huidige Biologie dui daarop dat skielike ekologiese veranderinge na 'n meteoorimpak moontlik meer nadelig was vir vleisetende voëlagtige dinosourusse, en vroeë moderne voëls met tandlose snawels kon op sade oorleef toe ander voedselbronne afgeneem het.

"Die klein voëlagtige dinosourusse in die Kryt, die maniraptoran-dinosourusse, is nie 'n goed verstaanbare groep nie," sê eerste skrywer Derek Larson, 'n paleontoloog by die Philip J. Currie-dinosourusmuseum in Alberta en PhD-kandidaat aan die Universiteit van Toronto . "Hulle is van die naaste familielede aan moderne voëls, en aan die einde van die Kryt het baie uitgesterf, insluitend die getande voëls - maar moderne kroongroepvoëls het daarin geslaag om die uitwissing te oorleef. Die vraag is hoekom dit gebeur het. verskil het voorgekom wanneer hierdie groepe so eenders was?"

Die span navorsers, wat ook David Evans van die Royal Ontario Museum en die Universiteit van Toronto en Caleb Brown van die Royal Tyrrell Museum of Paleontology ingesluit het, het begin deur te ondersoek of die uitsterwing aan die einde van die Kryt 'n skielike gebeurtenis of 'n progressiewe gebeurtenis was. afname bloot beperk deur die meteoor impak. Die fossielrekord bevat bewyse om beide scenario's te ondersteun, afhangend van watter dinosourusse ondersoek word.

Delf in die voëlagtige dinosourusse, het Larson data versamel wat 3 104 gefossileerde tande van vier verskillende maniraptoranfamilies beskryf. Sommige is reeds gepubliseer, maar baie van die inligting het gekom van Larson se eie werk by die mikroskoop, wat die vorm en grootte van elke tand gekatalogiseer het.

Larson en sy kollegas was op soek na patrone van diversiteit in die tande, wat oor 18 miljoen jaar gestrek het (tot aan die einde van die Kryt). As die variasie tussen tande met verloop van tyd afgeneem het, het die span geredeneer, sou hierdie verlies aan diversiteit aandui dat die ekosisteem besig was om af te neem en moontlik gelyk het aan 'n langtermyn-spesieverlies. As die tande egter hul verskille oor tyd behou het, sou dit 'n ryk en stabiele ekosisteem oor miljoene jare aandui en daarop dui dat hierdie voëlagtige dinosourusse skielik deur 'n gebeurtenis aan die einde van die Kryt doodgemaak is.

Op die ou end het die tanddata laasgenoemde interpretasie bevoordeel. "Die maniraptoran-dinosourusse het 'n baie bestendige vlak van variasie deur die laaste 18 miljoen jaar van die Kryt gehandhaaf," sê Larson. "Hulle het skielik net by die grens uitgesterf."

Die span het vermoed dat dieet dalk 'n rol gespeel het in die oorlewing van die geslag wat vandag se voëls voortgebring het, en hulle het dieetinligting en voorheen gepubliseerde groepverhoudings van hedendaagse voëls gebruik om af te lei wat hul voorouers dalk geëet het. Deur agteruit te werk, het Larson en sy kollegas veronderstel dat die laaste gemeenskaplike voorouer van vandag se voëls 'n tandlose saadvreter met 'n snawel was.

Tesame met die tanddata wat 'n skielike Kryt-uitwissing aandui, stel die navorsers voor dat 'n aantal van die afstammelinge wat tot vandag se voëls aanleiding gegee het, dié was wat op sade kon oorleef ná die meteoorinslag. Die staking sou sonafhanklike blaar- en vrugteproduksie in plante beïnvloed het, maar geharde sade kon 'n voedselbron gewees het totdat ander opsies weer beskikbaar geword het.