Tagi

,

W obrębie łuskonośnych (Squamata) utrata kończyn (całkowita lub częściowa) następowała kilkadziesiąt razy. Najlepiej znanymi przykładami są oczywiście węże. Poza nimi, całkowity brak kończyn można obserwować też u pygopodidów, amfizben, krajowego padalca czy wielu gatunków scynków. Ponieważ znamy wiele form, u których redukcja kończyn jest w różnych stadiach zaawansowania, mogą one dostarczyć ciekawych przykładów struktur szczątkowych.

Z jednej strony, narządy szczątkowe są rozumiane dość intuicyjnie, jako coś, co znajduje się na drodze do całkowitego zaniku w toku przyszłej ewolucji i obecnie albo nie pełni wcale, albo w ograniczonym zakresie jakiekolwiek funkcje. Nie jest to jednak w żadnym razie definicja praktyczna i użyteczna w jakichkolwiek naukowych dyskursach. Senter [1] proponuje, aby za narządy szczątkowe uznać takie struktury, które są zredukowane do jednej trzeciej (lub mniej) proporcjonalnych rozmiarów homologicznych struktur u trzech kolejnych taksonów siostrzanych (choć sam przyznaje, że owa jedna trzecia jest dość arbitralnym wyborem). Ponadto, owa struktura powinna charakteryzować się utratą wyspecjalizowanej morfologii, podobnie jak przy poprzednim kryterium, charakteryzującej homologiczne narządy u trzech kolejnych taksonów siostrzanych. Trzecie kryterium, wprowadzone w najnowszej pracy Moch i Senter [2] to utrata pierwotnej funkcji (znowu w odniesieniu do trzech taksonów siostrzanych). Wybór owych trzech taksonów siostrzanych nie jest przypadkowy, ale wynika z potrzeby rekonstruowania ancestralnych stanów cech w analizach filogenetycznych; dwa taksony siostrzane to minimum dla polaryzacji danej cechy, trzy pozwalają na znacznie pewniejsze wnioskowanie.

Moch i Senter [2] analizowali różne stadia redukcji kończyn u afrykańskich scynków (Scincidae) z rodzajów Acontias, Typhlosaurus, Typhlacontias, Sepsina i Scelotes. Wszystkie one są formami ryjącymi w podłożu. U Acontias i Typhlosaurus w ogóle brak kończyn. Typhlosaurus brevipes posiada niewielkie, tylne kończyny, podczas gdy inni przedstawiciele tego rodzaju nóg nie mają. Sepsina ma niewielkie kończyny ze zredukowaną liczbą palców podczas gdy Scelotes obejmuje zarówno formy posiadające w pełni rozwinięte i funkcjonalne kończyny, jak i częściowo oraz całkowicie zredukowane nogi.

Na fotografii widać różne stadia redukcji kończyn i obręczy barkowej i miedniczej u omawianych scynków. U wszystkich badanych scynków, kończyny nie pełnią praktycznie żadnej funkcji lokomotorycznej – są zbyt małe, aby mogły w znaczący sposób wpływać na zdolność do przemieszczania się jaszczurki. Często też obręcz barkowa i miednicza nie są w żaden sposób połączone z kręgosłupem, co razem z ich małymi rozmiarami sprawia, że nie mogą stanowić wystarczającej podpory dla mięśni poruszających kończynami. Ponadto, w kilku przypadkach autorzy stwierdzili różne stopnie asymetrii, jak na przykład przesunięcie się względem siebie lewej i prawej kości biodrowej lub jednostronny brak części obręczy barkowej. Co ciekawe, takie asymetrie stwierdzono jedynie u form o znacznym stopniu redukcji (szczątkowości) badanych struktur. Taka asymetria nie jest cechą charakterystyczną dla samych łuskonośnych. Stwierdzona jest też na przykład w budowie kości ogonowej u szympansów, w budowie obręczy miedniczej u wielorybów i u innych form. U Scelotes arenicola jeden z badanych osobników miał w obręczy barkowej zarówno kości biodrowe, łonowe i kulszowe oraz zestawiającą się z nimi kość udową, podczas gdy inny okaz miał jedynie kość biodrową, co nie przeszkodziło mu osiągnąć dojrzałości. Acontias megalaris, którego badali Moch i Senter nie miał obręczy barkowej, podczas gdy inny okaz, badany przez innego badacza takową posiadał. Takich przykładów zróżnicowania w obrębie poszczególnych gatunków Moch i Senter podają sporo, a trzeba zaznaczyć, że nie dysponowali szczególnie dużymi próbami. Jednak duża międzyosobnicza zmienność narządów szczątkowych, które przecież nie podlegają silnemu naciskowi ze strony doboru naturalnego, była przewidywana już dawno temu [3]. Co więcej, jeśli dobór naturalny „pozwala” na powstanie tak znaczącej zmienności między osobniczej jak również asymetrii obserwowanej u poszczególnych osobników a przejawiającej się wręcz w braku całych kości (i zapewne również związanych z nimi mięśni), to świadczy to o tym, że są to struktury praktycznie w pełni niefunkcjonalne i ich obecność czy brak nie mają większego znaczenia dla zwierzęcia.

Fot. 1. Rentgenogramy afrykańskich scynków ukazującyh szczątkowe obręcze (każda otoczona przerywaną linią ) i kończyny. W każdym przypadku zdjęcia 2 i 3 są powiększeniami rejonów zaznaczonych na zdjęciu 1, chyba że zaznaczono inaczej. Rysunki przedstawiają obrysy kończyn lub obręczy pokazanych na towarzyszących im rentgenogramach. (a) Acontias percivali, USNM 160329; (b) Acontias meleagris, USNM 269923. (c) Typhlosaurus cregoi bicolor, USNM 160331. (d) Typhlosaurus lineatus, USNM 84922. (e) Typhlosaurus lineatus, USNM 201608; (f) Typhlacontias gracilis, USNM 159340. (g) Sepsina bayoni dorosły, USNM 20133. (h) Sepsina bayoni, juvenilny USNM 20134. (i) Sepsina bayoni, juvenilny USNM 20136. (j) Scelotes anguina, USNM 359320; (k) Scelotes arenicola, USNM 131952. (l) Scelotes arenicola, USNM 131953. Źródło: Moch J. G., Senter P. 2011: Vestigial structures in the appendicular skeletons of eight African skink species (Squamata, Scincidae). Journal of Zoology 285: 274–280

Co ciekawe, zredukowane obręcze barkowe i miednicze u scynków opisanych przez Moch i Senter [2] przypominają te u innych gatunków łuskonośnych, u których dochodzi do redukcji kończyn. Najczęściej kości łonowe i kulszowe ulegają redukcji w większym stopniu niż kości biodrowe, co może sugerować podobne genetyczne podłoże takiej redukcji u tych gadów. Wyjątkiem mogą być węże z rodzaju Typhlops, u których kości kulszowe wydają się zanikać jako ostanie.

Na koniec jeszcze jedna uwaga. W swoich przeróżnych publikacjach kreacjoniści kontestują istnienie narządów szczątkowych [4]. Najczęściej ograniczają się przy tym do wyrostka robaczkowego, przypisując mu niemal kluczową rolę dla funkcjonowania naszego układu odpornościowego. Opisane pokrótce scynki dostarczają chyba bardziej spektakularnych przykładów narządów szczątkowych, choć zapewne ze względu na nasz „szowinizm gatunkowy”, nie będą budziły aż tak dużego zainteresowania.

[1] Senter P. 2010: Vestigial skeletal structures in dinosaurs. Journal of Zoology 280, 60–71.
[2] Moch J. G., Senter P. 2011:Vestigial structures in the appendicular skeletons of eight African skink species (Squamata, Scincidae). Journal of Zoology 285: 274–280
[3] Darwin, K. 2009. O Powstawaniu Gatunków. WUW.
[4[ Sarfati J. 2008. By Design. Evidence for nature’s Intelligent Designer – the God of the Bible. Creation Book Publishers.

Reklamy