Ископаемые - Fossorial

Мысский суслик

Роющий (от латинского fossor , что означает «землекоп») животное один приспособлен для копания , которая живет в основном, но не исключительно, под землей. Некоторые примеры - барсуки , голые землекопы , моллюски , сурикаты и кротовые саламандры , а также многие жуки , осы и пчелы .

Доисторические свидетельства

Физическая адаптация фоссориальности широко распространена среди многих доисторических типов и таксонов , таких как бактерии и ранние эукариоты . Более того, фоссориальность развивалась независимо несколько раз, даже в пределах одной семьи . Ископаемые животные появились одновременно с заселением суши членистоногими в поздний ордовикский период (более 440 миллионов лет назад). Другие известные ранние норы включают Eocaecilia и, возможно, Dinilysia . Самый старый пример закапывания в synapsids , происхождение которых включает в себя современные млекопитающие и их предков, является цинодонты , тринаксодон liorhinus , найденный в Карру в Южной Африке , по оценкам, 251 миллионов лет. Факты показывают, что эта адаптация произошла из-за драматических массовых вымираний в пермский период.

Физическая адаптация у позвоночных

Европейский крот - обратите внимание на сильные и короткие передние конечности

Существует шесть основных внешних модификаций, описанных HW Shimer в 1903 г., которые характерны для всех роющих видов млекопитающих:

  • Веретенообразное, веретенообразное тело, сужающееся на обоих концах, приспособленное для плотной подземной среды.
  • Менее развитое или отсутствующее зрение, учитывая подповерхностную темноту.
  • Маленькие или отсутствующие внешние уши, чтобы уменьшить естественное трение во время рытья нор.
  • Короткие и крепкие конечности, так как быстрота или скорость движения менее важны, чем сила рытья.
  • Широкие и крепкие передние конечности ( manus ), в том числе длинные когти, предназначены для разрыхления материала, который зарывает в задние лапы, и рассеивания его в спине. Эта черта оспаривается Хорхе Кубо, который утверждает, что череп является основным инструментом во время раскопок, но что наиболее активными частями являются передние конечности для рытья, а задние конечности используются для устойчивости.
  • Короткий или отсутствующий хвост, который практически не имеет двигательной активности или не используется для большинства окаменелых млекопитающих.

К другим важным физическим характеристикам относится подкорректированный скелет: череп треугольной формы, преназальная косточка , зубы в форме долота, эффективно сросшиеся и короткие поясничные позвонки , хорошо развитая грудина , сильная передняя конечность и более слабые кости задних конечностей. Из-за недостатка света одной из наиболее важных особенностей ископаемых животных является развитие физических сенсорных качеств, которые позволяют им общаться и перемещаться в темноте под землей. Учитывая, что звук медленнее распространяется в воздухе и быстрее через твердую землю, использование сейсмических ( ударных ) волн в небольших масштабах более выгодно в этих средах. Хорошо задокументировано несколько различных применений. Землекоп мыс ( Georychus capensis ) использует барабанения поведения для отправки сообщений на его родственник через конспецифическую сигнализацию. Золотой крот пустыни Намиб ( Eremitalpa granti namibensis ) может обнаруживать колонии термитов и подобную добычу под землей благодаря развитию гипертрофированного молоточка . Эта адаптация позволяет лучше обнаруживать низкочастотные сигналы. Наиболее вероятным объяснением фактической передачи этих сейсмических сигналов, фиксируемых слуховой системой, является использование костной проводимости; всякий раз, когда к черепу прикладываются вибрации, сигналы проходят по многим маршрутам во внутреннее ухо.

У роющих животных работа, необходимая для сжатия почвы, увеличивается экспоненциально с увеличением диаметра тела. В amphisbaenians , древняя группа закапывания ящерица , как squamates, специализации включают pennation из длиннейшей мышцы спины , основная мышцу , связанная с закапыванием, для увеличения мышечной площади поперечного сечения . Ограниченные почвой небольшим диаметром тела, амфисбены могут увеличивать мышечную массу за счет увеличения длины тела, а не диаметра тела. У большинства амфисбенов конечности были потеряны как часть окаменелого образа жизни. Однако кротовидная ящерица Байпс , в отличие от других амфисбенов, сохраняет крепкие копающие передние конечности, сравнимые с таковыми у кротов и сверчков .

Физиологические модификации

Нога крота сверчка
Фоссориальная передняя лапа крота-сверчка, демонстрирующая слуховые и фоссориальные адаптации

Многие ископаемые и субфоссориальные млекопитающие, обитающие в зонах умеренного климата с частично замороженными землями, склонны впадать в спячку из-за сезонной нехватки мягких, сочных трав и других источников питания.

Шимер пришел к выводу, что в целом виды, которые приняли ископаемый образ жизни, вероятно, поступили так потому, что не смогли на поверхности найти пищу и защиту от хищников. Кроме того, некоторые, такие как Э. Нево, предполагают, что ископаемый образ жизни мог возникнуть из-за сурового надземного климата. Переход к подпольному образу жизни также влечет за собой изменения в метаболизме и энергетике , часто в зависимости от веса. Субфоссориальные виды, весящие более 80 граммов (2,8 унции), имеют сравнительно более низкие базальные показатели, чем те, которые весят менее 60 граммов (2,1 унции). У среднего окаменелого животного базальная скорость составляет от 60% до 90%. Дальнейшие наблюдения показывают, что более крупные роющие животные, такие как ежи или броненосцы , имеют более низкую теплопроводность, чем более мелкие животные, что, скорее всего, снижает накопление тепла в их норах.

Геологические и экологические последствия

Одним из важных воздействий на окружающую среду, вызванного ископаемыми животными, является биотурбация , определенная Маршаллом Уилкинсоном как изменение основных свойств почвы, включая поверхностные геоморфологические процессы. Подсчитано, что небольшие окаменелости, такие как муравьи , термиты и дождевые черви, вытесняют огромное количество почвы. Общие глобальные скорости перемещения этих животных эквивалентны общим глобальным темпам тектонического подъема . Присутствие роющих животных также напрямую влияет на состав, структуру почвы и растительность. Воздействие, которое оказывают эти животные, может варьироваться от кормления, сбора урожая, кэширования и нарушения почвы, но может отличаться, учитывая большое разнообразие ископаемых видов, особенно травоядных . Чистый эффект обычно складывается из изменения состава видов растений и увеличения разнообразия растений, что может вызвать проблемы с устойчивыми культурами, поскольку нарушается однородность сельскохозяйственных культур. Копание также влияет на круговорот азота в пораженной почве. Курганы и голые почвы, содержащие роющих животных, содержат значительно большее количество NH.+
4и НЕТ-
3а также больший потенциал нитрификации и микробный NO-
3потребление, чем в почвах с растительным покровом. Основной механизм этого явления вызван удалением покрывающих пастбищ.

Роющие змеи могут быть более уязвимы к изменяющимся условиям окружающей среды, чем не роющие змеи, хотя это может не относиться к другим ископаемым группам, таким как ящерицы. Это может создать эволюционный тупик для змей.

Смотрите также

использованная литература