Vilma, Ünige, Csaba2020. december 05., szombat
Tudomány

Bordák a járás szolgálatában

National Geographic Magyarország

Egy új kutatásban a ma a légzést segítő bordák eredeti szerepére derített fényt egy amerikai kutatócsoport.

Forrás: Pixabay

Az evolúció egyik alaptétele az, hogy a már meglévő eszközök új feladattal való felruházása révén születnek új funkciók a szervezetben, amelyek azután további átalakulásokhoz vezethetnek. A bordák a ma élő állatokban a légzéshez szükségesek, de vajon mi volt az eredeti feladatuk? A Utahi Egyetem vezette kutatócsoport keresett, s úgy tűnik, talált is választ, amelyet a Scientific Reports folyóiratban közöltek.

 

A békák a száj / torok összehúzásával és kitágulásával segítik elő a levegő tüdőbe jutását.
Forrás: Wikipedia

Amikor az első négylábúak a vízből a szárazföldre léptek, az egyik legfontosabb változás a légzésükben állt be: a korábban a kopoltyúkkal vízből kivont oxigénen alapult légzést a légköri oxigént hasznosító tüdőlégzés váltotta fel. A kopoltyúk használatához fejizmokkal pumpálják a vízi állatok az oxigéndús vizet, s az első kétéltűek hasonlóan tettek, ez még a ma élő békák esetében is így működik, a fejük és a torkuk izomzata segítségével nyomják a tüdejükbe a levegőt. Eztán újabb evolúciós újítás következett. A hüllők, a madarak és az emlősök azonban a bordák mozgatásával, a mellkas méretváltozása hatására szívják be, vagy fújják ki a levegőt. Ez a váltás nem egyik pillanatról a másikra ment, kellett, hogy legyen a bordáknak valami olyan feladatuk, amely során a mellkas ritmikusan kitágult-összeszűkült, s amely a légzés átalakulását elősegítette.

 

Járás közben így mozognak a gyík bordái (felül- és oldalnézetből)
Forrás: University of Utah

 

A kutatók ma élő gyíkok járását vizsgálták meg CT és röntgen-videók útján, ezzel pontos méréseket végeztek a gerinc és a bordák mozgásának mértéke, iránya felderítése céljából. A gyíkok járásakor a lépéseik során oldalirányba elhajlik az állat gerince, s minden egyes borda kissé el is csavarodik a gerinc mentén, egyik oldalon előrefelé, a másik oldalon hátrafelé tekeredik. Ez a mozdulatsor lépésenként ismétlődik, és szinte pontosan megegyezik azzal, ahogyan a légzés során is mozognak a bordák!

„Ez igazán izgalmas felfedezés, mivel eddig nem volt meggyőző elméletünk arról, miként alakult ki a mellkasi légzés” – mondta Robert L. Cieri, a kutatás vezető szerzője. „Ezek a mozdulatok először a járást szolgálták, majd fokozatosan segíteni kezdték a légzést is.”

A hüllők, madarak és emlősök (összefoglalóan a magzatburkosok) mellkasi légzése során a bordák a gerinci csatlakozási pontjuk mentén elcsavarodnak, ám igen valószínű, hogy a közös ősben eleinte ez az oldalirányú elmozdulás azért alakult ki, hogy a járást hatékonyabbá tegye. A járás során a lábak két fázisban mozognak: először a meghajtás, amikor a láb a talajon van, és előre nyomja a testet, másodszor pedig a levegőben van a láb, és leng egyet. Az új kutatás szerint a mozgó lábbal megegyező oldalon az első fázisban a fej irányába fordulnak el a bordák, a második fázisban a farok irányába. A kilégzés és belégzés során ugyanez az elmozdulás zajlik, azonban nem felváltva, hanem egyszerre mindkét oldalon.

Az első négylábúak is kígyózó mozgással haladtak előre, de valószínűleg még a szájukkal pumpálták a levegőt a tüdejükbe (a békákhoz hasonlóan). A kutatócsoport szerint a bordák elcsavarodási képessége eleinte azért fokozódott, hogy nagyobb lépésekben haladhasson az állat, úgy, hogy a teste elhajlásakor ne akadjanak össze az egymás közelébe nyomódó bordák (elcsavarodás nélkül túl közel kerülnének egymáshoz).

Ebből alakult ki aztán a mellkasi légzést segítő, azt irányító mozdulatsor, amely végül forradalmi újítása révén lehetővé tette, hogy az állatok meghódítsák a szárazföldet és egyre sokszínűbbé váljanak.

Hozzászólások

Elkészült a Tejútrendszer eddigi legrészletesebb katalógusa

Elkészült a Tejútrendszer eddigi legrészletesebb katalógusa

Közel 2 milliárd csillag szerepel a Gaia űrtávcső segítségével elkészített katalógusban.

Magyarországi koronavírus-változatok genetikai feltérképezését végezték el a kutatók

Magyarországi koronavírus-változatok genetikai feltérképezését végezték el a kutatók

A SARS-CoV-2 vírus 273 Magyarországon is terjedő változatának genetikai feltérképezését végezték el a kutatók.

Magáncégek segítik a NASA-t a holdminták begyűjtésében

Magáncégek segítik a NASA-t a holdminták begyűjtésében

A különleges projekttel a NASA precedenst akar teremteni.

Rég elpusztult csillagokra bukkantak

Rég elpusztult csillagokra bukkantak

Nagyon ősi szupernóvák maradványait észlelték, a szakértők szerint a ritka környezet segíthette az objektumok fennmaradását.

Az egyik legfontosabb idegtudományi díj 2020-as kitüntetettje: Buzsáki György

Az egyik legfontosabb idegtudományi díj 2020-as kitüntetettje: Buzsáki György

Buzsáki György agykutatót, a New York-i Egyetem Biggs-

National Geographic 2020. novemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 160 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket