gat de girafa (Giraffa camelopardalis) este un lucru minunat. Compus din doar șapte vertebre* – nu mai mult decât în gât – feat falnic de inginerie naturală este la o dată uimitoare și ridicol. Cum ar fi putut evolua o astfel de structură? Această întrebare nu este doar o aruncare., În ultimul secol și jumătate, naturaliștii au fost deranjați de gâtul lung al girafei.așa cum este tradițional pentru întrebările mari în evoluție, Enigma gâtului girafei este adesea urmărită înapoi la opera lui Charles Darwin. Darwin, pe care l-am învățat la cursurile mele din liceu și colegiu, mi-a propus ca printre o populație ancestrală de girafe să existe indivizi care s-au întâmplat să aibă gâtul puțin mai lung decât semenii lor., Acest lucru le-a permis să ajungă la ramuri mai înalte și, în consecință, aceste girafe au avut mai mult succes reproductiv, deoarece au persistat pe o sursă de hrană neatinsă, în timp ce girafele de statură mai mică au pierit din cauza concurenței. (Această traiectorie simplă a fost adesea însoțită de o imagine drăguță a unei girafe moderne plasată lângă o specie „ancestrală” nelegiuită, care era identică din toate punctele de vedere cu descendentul său, cu excepția lungimii gâtului.,) A fost o ecuație simplă și simplă-girafe cu gât scurt + selecție naturală + timp = girafe cu gât lung-dar, la fel ca atât de multe Tropi standard de clasă, este, de asemenea, greșit istoric și biologic.chiar dacă gâtul lung al girafei pare a fi un exemplu uimitor al puterii selecției naturale, în prima ediție despre originea speciilor prin intermediul selecției naturale, Darwin s-a concentrat pe o parte foarte diferită a anatomiei mamiferului; coada sa., Coada girafei, deși pare a fi „un organ de importanță neînsemnată”, a fost un excelent flyswatter care a jucat probabil cel puțin un rol în a ajuta indivizii să reziste atacurilor insectelor mușcătoare. De la frumoasa complexitate a ochiului vertebrat până la cruditatea relativă a cozii girafei, selecția naturală ar putea fi aplicată în mod constant pentru a explica originile adaptărilor.Darwin nu a luat în considerare în mod explicit gâtul girafei decât mult mai târziu, iar când a făcut-o, a fost ca răspuns la unul dintre cei mai serioși critici ai săi., În 1871, naturalistul George Jackson Mivart a publicat o replică de lungă durată a evoluției prin selecție naturală intitulată Despre Geneza speciilor. Ca mulți alți naturaliști din secolul al XIX-lea, Mivart a acceptat evoluția, dar a respins selecția naturală, iar unul dintre punctele majore ale cărții sale a fost că selecția naturală nu a putut explica etapele intermediare dintre o formă ancestrală și descendentă.conform lui mivart, girafa a fost un exemplu perfect al ineficienței selecției naturale., Să presupunem că gâtul lung al girafei a fost într-adevăr o adaptare pentru a ajunge la frunzișul înalt în timpul secetei, care a denudat alte surse de hrană. Aceasta ar fi în concordanță cu selecția naturală, Mivart susținut, dar dacă seceta cu adevărat a favorizat prelungirea de girafa gâtul atunci este surprinzător faptul că nici alte ierbivore au fost adaptat în același mod. De asemenea, schimbările care trebuie să fi avut loc între girafa ancestrală și cea modernă trebuie să se fi extins dincolo de lungimea gâtului., Diferitele părți ale anatomiei și fiziologiei ar fi trebuit să aibă variații favorabile pentru ca girafele să poată evolua cu gâtul lung, iar aceste schimbări – care ar fi crescut masa girafei-ar fi necesitat ca aceasta să consume și mai multă hrană în condiții de secetă stresată.
Mivart a pus la cale un argument al omului de paie, dar Darwin a luat această critică în serios. În cea de-a șasea ediție din 1872 despre originea speciilor Darwin a răspuns pe larg pretențiilor lui Mivart, iar în cazul girafei a acceptat scenariul lui Mivart ca punct de plecare., Având în vedere concurența care ar fi avut loc între ierbivore în perioadele de secetă, Darwin a presupus, nu este surprinzător faptul că girafele pot ajunge la un nivel de vegetație pe care alții nu – concurența ar forme de antrenare în afară, mai degrabă decât să păstreze mai multe forme în strânsă concurență, adaptându-le în același mod. (A. R. Wallace a considerat același punct cu peste un deceniu mai devreme.) Nici obiecțiile lui Mivart cu privire la variație și nutriție nu au fost deosebit de importante., Girafele, ca orice altă specie, și-au exprimat variația, iar capacitatea indivizilor de a ajunge la alimente inaccesibile altora ar fi dus la succesul formelor mai înalte. Și, în ceea ce privește condițiile de secetă, Darwin a contracarat că girafele vii erau abundente în Africa. Dacă animalele mari și moderne ar putea supraviețui condițiilor temporar stresate, atunci de ce nu formele intermediare care au fost înlocuite de atunci?,prin acceptarea Condițiilor de început ale lui Mivart, Darwin a prezentat o apărare a concepției sale despre evoluție, subliniind în același timp o cale plauzibilă pentru evoluția girafei. Ceea ce Darwin nu a făcut a fost să prezinte o explicație detaliată, istorică pentru forma girafei., Într-adevăr, Darwin a fost de obicei atent în manipularea istoriei de viață, și chiar și atunci când el a fost privat de entuziast despre forme fosile care au prezentat tranziție caracteristici – cum ar fi dinozaur cu pene Archaeopteryx – în lucrări publice și a evitat stabilire precisă pas-cu-pas scenarii care ar fi avut loc în trecutul îndepărtat. Darwin știa că paleontologii abia începuseră să cerceteze fosilele, așa că conturarea filogeniilor sau urmărirea liniilor evolutive de coborâre era o manevră riscantă, deoarece aceste descoperiri ar fi trebuit aproape sigur revizuite.,
schimbul dintre Mivart și Darwin nu a făcut nimic pentru a rezolva problema evoluției Girafelor. Propunerea unor scenarii adaptive plauzibile a fost ușoară, dar, de fapt, testarea lor a fost o altă problemă. Chiar și acum, după aproape un secol și jumătate de la schimbul dintre Darwin și Mivart, evoluția gâtului specific al girafei rămâne contestată, iar sfera dezbaterii actuale a fost modelată de două ipoteze evolutive concurente.,ipoteza standard, care este o extensie a argumentului prezentat de Darwin în 1872, este că concurența pentru alimente a condus evoluția gâturilor alungite. Prin concurența pentru nutriție, selecția naturală ar fi dus la evoluția unei girafe capabile să ajungă la resurse altfel neexploatate deasupra capetelor altor erbivore. Ideea că girafele obțin un astfel de beneficiu a fost susținută de unul dintre puținele studii experimentale care au analizat această întrebare., Așa cum este ilustrat de Elissa Cameron și Johan du Toit într-un studiu din 2007 privind ecologia hrănirii Girafelor, s-a constatat că erbivorele de nivel inferior epuizează abundența și calitatea navigării disponibile Girafelor. Prin excluderea browsere de hrănire pe anumite Acaia copacii, oamenii de stiinta au fost capabili să măsoare cât de mult de un copac frunze concurente ierbivore eșarfă, și a devenit evident că girafele cu siguranta ar obține cele mai multe din fiecare îmbucătură de navigare de mare atunci când scăzut nivel mediu și răsfoiți a fost îndepărtat., Girafele se pot hrăni la o varietate de niveluri, iar această capacitate de a atinge un nivel ridicat în perioadele de concurență dură le oferă cu siguranță un avantaj.ipoteza concurentă este că gâturile girafei au evoluat ca urmare a selecției sexuale., Chiar dacă naturaliștii au recunoscut de mult timp că barbat de multe ori swing gâtul lor să se războiesc cu stout ossicones (corn-proeminențe pe capetele lor) – Darwin chiar a menționat în trecere, în Coborâre de Om – acest obicei nu a fost gandit pentru a fi relevant în special pentru girafa evoluția până în 1996 hârtie de Robert Simmons și Lue Scheepers intitulat „castiga cu un Gât: Selecția Sexuală în Evoluția Girafa.,”Citând observația că multe girafe au observat hrănite la un nivel mai scăzut decât se așteptau, Simmons și Scheepers au susținut că un gât lung nu conferă atât de mult un avantaj de hrănire. Competiția dintre bărbați, despre care au declarat că avea gâturi mai lungi și mai puternice, a determinat evoluția gâtului girafei, girafele feminine fiind cumva purtate pe măsură ce selecția sexuală între bărbați a continuat să împingă limitele lungimii gâtului.
ipoteza propusă de Simmons și Scheepers a fost controversată de la început și a primit o mulțime de critici. O lucrare, publicată de G., Mitchell, S. J. van Sittert și J. D. Skinner în Jurnalul de Zoologie anul trecut au colectat date care sugerează că girafele masculine nu investesc energetic mai mult în creșterea gâtului decât femelele. De fapt, nu numai că gâturile Girafelor feminine au continuat să crească de-a lungul vieții, dar au adăugat și masa gâtului mai repede decât bărbații și orice diferențe au existat între gâturile Girafelor feminine și masculine păreau să fie atribuite diferențelor în masa corporală totală, mai degrabă decât adevăratul semn al selecției sexuale., Dacă diferențele dintre girafele vii erau atât de minime, părea puțin probabil ca bărbații să fi condus cu adevărat schimbarea evolutivă prin selecția sexuală.Simmons și coautorul R. Altwegg tocmai au răspuns la acest studiu într-o nouă lucrare Journal of Zoology și, în studiul dezbaterii, afirmă că nici competiția alimentară, nici ipoteza gâtului pentru sex nu pot oferi o explicație cuprinzătoare pentru evoluția girafei., Deși au contrazică Mitchell, van Sittert, și Skinner – argumentând că datele colectate de către cealaltă echipă reprezintă, de fapt, un dezechilibru semnificativ între bărbați și femei declanșat prin selecția sexuală – se, pe bună dreptate, rețineți că cele mai multe din ceea ce a fost spus despre girafa gâtul a depins de anatomie și comportamentul de animale vii., Argumentele și experimentele despre gâturile Girafelor vii au mai mult de-a face cu presiunile evolutive care mențin forma girafei, dar s-ar putea să nu ne poată spune prea multe despre cât de lungi au evoluat gâturile în primul rând.
Cum au fost identificate de către Simmons și Altwegg, gâtul lung al girafei au evoluat ca răspuns la unele ecologice schimba, dar apoi a fost co-optat în alte funcții de care a provocat modificări ulterioare sub diferite evolutiv., Avantajele oferite de gâtul lung al girafei astăzi – fie că este vorba de hrănire, selecție sexuală sau ambele – nu ne pot spune definitiv de ce trăsătura a evoluat în primul rând. Funcția actuală a unei trăsături nu este neapărat reprezentativă pentru motivul pentru care a evoluat – o avertizare importantă subliniată Explicit de paleobiologi precum Stephen J. Gould și Elisabeth Vrba în urmă cu câteva decenii.dacă gâturile Girafelor moderne sunt cel puțin parțial atribuite unei schimbări în funcție, atunci capacitatea noastră de a răspunde la întrebarea evoluției girafei nu se poate baza doar pe animale vii., În scopul de a testa lor preferat selecția sexuală idee Simmons și Altwegg sugerez să te întorci la fosile pentru a vedea când girafe evoluat bont ossicones masculi folosiți în competițiile lor și modul în care aceasta corespunde la gat lungime., Dacă evoluția blunt ossicones piese gât alungire, se emit ipoteze, atunci acest lucru ar putea fi un indicator că cap-swinging concursuri avut ceva de-a face cu gât alungirea (în timp ce navigarea ipoteză ar avea mai mult de a face cu detectarea o relație între gât și lungimea piciorului care ar fi împins girafe peste capetele de browsere concurente)., Corelația nu implică cauzalitate-chiar dacă evoluția osiconilor verticali și a gâtului lung a coincis, asta nu înseamnă că cele două sunt legate evolutiv – ci prin investigarea acestor întrebări, oamenii de știință ar adăuga un unghi istoric atât de necesar cercetării gâturilor girafei.din păcate, girafele fosile nu sunt tocmai o zonă fierbinte de cercetare, dar lucrările recente și lucrările viitoare au potențialul de a oferi un context mai mic pentru a explica originea gâtului impresionant al girafei., În ultimii ani s-a lăsat să se înțeleagă că fosili girafa expert Nikos Solounias a fost descris aproape completă gât de o fosilă girafa numit Bohlinia, un gen strâns legate – daca nu ancestrală de a – prima membrii din genul Giraffa. Așa cum s-a imaginat în Cartea lui Donald Prothero Evolution: ce spun fosilele și de ce contează, acest specimen are o formă intermediară între cea a girafelor cu gât mai scurt și cea a girafei vii. În comparație cu diversitatea mai mare a Girafelor, aceasta poate fi o parte crucială a detectării modelului evoluției gâtului girafei.,o schiță a acestui model a ieșit dintr-o recenzie publicată în 2009 de N. Ludo Badlangana, Justin Adams și Paul Manger. Potrivit cunoscute serie de fosile girafe, semnificative gât alungire a început în jurul valorii de 14 milioane de ani în urmă în Miocenul Târziu – după neam la care relativ scurte-gât okapi despărțit de ei, și de aproximativ 5 milioane de ani în urmă, girafe moderne de proporții a evoluat., Ca între paranteze cunoscute tipuri fosile, tranziția între mai devreme, cu gâtul scurt și forme și primul cu gât lung, girafe, probabil, a avut loc între 14 și 12 milioane de ani în urmă, și dacă în continuare descoperiri suporte acest lucru, atunci se pare că alungirea de girafa gâtul avut loc în timpul unui model global de aridification în care pajiștile înlocuit pădurile., Din nou, această corelație nu implică în sine cauzalitatea, ci prin investigarea uzurii dinților Girafelor înainte, în timpul și după această schimbare, s-ar putea detecta dacă obiceiurile lor de hrănire s-au schimbat și ar fi putut face parte din motivul alungirii gâtului. Aceasta, la rândul său, ar putea oferi o perspectivă asupra ritmului evoluției girafei – vertebrele gâtului lor au devenit lent alungite într-un ritm aproape constant sau activitatea modificată a genelor reglatoare a provocat schimbări mai rapide, pe scară largă, care s-au dovedit a fi avantajoase în habitatul modificat?,în cele din urmă, va fi necesară o combinație de Istorie Naturală, embriologie și paleobiologie pentru a înțelege pe deplin anatomia unică a Girafelor. Acest lucru nu este ceva care va fi realizat într-un an sau chiar zece, dar va lua investigațiile persistente ale multor cercetători care lucrează într-o varietate de discipline științifice. Pentru moment, întrebarea ” cum a ajuns girafa gâtul lung?”trebuie să se răspundă cu „nu știm încă”, dar așa ar trebui să fie., Este mai bine să recunoaștem că încă Dezvăluim un mister decât să afirmăm dogmatic că totul este rezolvat și că toate locurile necunoscute de pe harta evolutivă au fost completate. Girafele, la fel ca orice alt organism în viață astăzi, au o lungă istorie evolutivă care se întinde până la ultimul strămoș comun al întregii vieți de pe Pământ, dar înțelegerea modului în care au fost modelate de-a lungul timpului profund este un efort continuu care este la fel de inspirator pe cât poate fi frustrant.,acest articol a fost publicat inițial în 2010 și a fost actualizat pentru a coincide cu Ziua Mondială a girafei din 21 iunie.