Θηλαστικά & Πρωτεύοντα
Το γενεαλογικό μας δέντρο, Μονοτρήματα, Μαρσιποφόρα, Πλακουντοφόρα, χαρακτηριστικά των Πρωτευόντων
Γιατί τα μάτια σου είναι μπροστά και όχι στα πλάγια του κεφαλιού, όπως του αλόγου; Γιατί μπορείς να ακουμπήσεις τον αντίχειρα σε κάθε άλλο δάχτυλο; Και γιατί ένα ανθρώπινο μωρό χρειάζεται χρόνια φροντίδας, ενώ ένα μοσχαράκι περπατά λίγες ώρες μετά τη γέννησή του; Η απάντηση βρίσκεται στο δενδρόβιο παρελθόν των προγόνων μας.
Το γενεαλογικό μας δέντρο
Ο Δαρβίνος, στο βιβλίο «Η καταγωγή του ανθρώπου», υποστήριξε ότι άνθρωπος και πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο — και όχι, όπως πιστεύεται λανθασμένα, ότι ο άνθρωπος προέρχεται από τον πίθηκο. Τα απολιθώματα και η Μοριακή Βιολογία δεν αφήνουν πλέον αμφιβολία ότι ο άνθρωπος είναι προϊόν εξέλιξης.
Είμαστε μέλη του υποφύλου των Σπονδυλωτών· αφού διατηρούμε σταθερή θερμοκρασία και έχουμε τροποποιημένους δερματικούς αδένες που παράγουν γάλα, ανήκουμε στην κλάση των Θηλαστικών· και στην τάξη των Πρωτευόντων, που περιλαμβάνει εμάς, τους πιθανούς προγόνους μας και τους σύγχρονους πιθήκους. Είμαστε όμως το μόνο είδος που κατασκευάζει και χρησιμοποιεί εργαλεία, μιλά, γράφει και δημιουργεί πολιτισμό.
Η εμφάνιση των Θηλαστικών και των Πρωτευόντων
Τα Θηλαστικά εξελίχθηκαν πριν από 240 εκατομμύρια χρόνια από τα Ερπετά, στον Μεσοζωικό Αιώνα («Αιώνας των Ερπετών», με τους Δεινόσαυρους). Τρεις κύριες κατηγορίες:
- Μονοτρήματα: γεννούν αυγά· μετά την εκκόλαψη τα μικρά θηλάζουν (π.χ. πλατύπους/ορνιθόρρυγχος).
- Μαρσιποφόρα: έχουν μάρσιπο, δερματική πτυχή όπου το νεογέννητο αναπτύσσεται θηλάζοντας (π.χ. καγκουρό).
- Πλακουντοφόρα: έχουν πλακούντα, όργανο ανταλλαγής ουσιών μεταξύ εμβρύου και μητέρας.
Για πάνω από 150 εκατομμύρια χρόνια τα Θηλαστικά ήταν μικρό ποσοστό της ζωής. Πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια οι Δεινόσαυροι εξαφανίστηκαν και τα Θηλαστικά επεκτάθηκαν σε περιοχές που κατείχαν εκείνοι· νέα φυτικά είδη πρόσφεραν βιότοπους, τροφή και προστασία. Στον Καινοζωικό Αιώνα εξελίχθηκαν στα Πρωτεύοντα (άνθρωπος, χιμπαντζήδες, ουραγκοτάγκοι, γορίλες, λεμούριοι, τάρσιοι κ.ά.). Τα πρώτα Πρωτεύοντα προήλθαν από μικρά Πλακουντοφόρα που ζούσαν σε δέντρα και τρέφονταν με έντομα.
Ποια ομάδα Θηλαστικών γεννά αυγά;
Τα χαρακτηριστικά των Πρωτευόντων
Τα Πρωτεύοντα ανέπτυξαν προσαρμογές για ζωή πάνω στα δέντρα (δενδρόβια)· από αυτές σχηματίστηκε το υπόβαθρο για τον άνθρωπο, που όμως έγινε εδαφόβιος:
- Δάχτυλα κατάλληλα για λαβές: ο μεγάλος δάχτυλος των άνω άκρων είναι αντιτακτός (μπαίνει απέναντι από την παλάμη) → λαβές, πιάσιμο κλαδιών.
- Μακριά και ευκίνητα άκρα, που περιστρέφονται ελεύθερα σε ώμους και λεκάνη.
- Στερεοσκοπική όραση: τα μάτια στο πρόσθιο τμήμα του κεφαλιού → επικάλυψη των οπτικών πεδίων → τρισδιάστατη όραση, εκτίμηση αποστάσεων για άλματα από κλαδί σε κλαδί.
- Έγχρωμη όραση: τα πρώτα Πρωτεύοντα ήταν νυχτόβια· όταν έγιναν ημερόβια απέκτησαν έγχρωμη όραση.
- Αναπτυγμένος εγκέφαλος: ο μεγαλύτερος σε σχέση με το σώμα από όλα τα Θηλαστικά (σχετίζεται με την εισροή αισθητικών πληροφοριών και την αποδέσμευση των άνω άκρων).
- Προστασία των μικρών: συνήθως ένα μικρό ανά γέννα, που διατρέφεται και προστατεύεται για μεγάλο διάστημα.
- Όρθια στάση: μόνο ο άνθρωπος βαδίζει εντελώς όρθιος (γορίλας και χιμπαντζής περπατούν ακουμπώντας τα χέρια). Αποδέσμευσε τα άνω άκρα, συνέβαλε στη νοημοσύνη και στην εποπτεία μεγαλύτερης περιοχής.
Φαντάσου έναν ακροβάτη στα δέντρα και ρώτα τι χρειάζεται: χέρια που πιάνουν (αντιτακτός αντίχειρας), ευκίνητα άκρα, μάτια μπροστά για να υπολογίζει αποστάσεις (στερεοσκοπική), χρώματα για να βρίσκει ώριμους καρπούς τη μέρα, μεγάλο εγκέφαλο για όλα αυτά — και ένα μωρό τη φορά, κρατημένο σφιχτά.
Ποιο χαρακτηριστικό των Πρωτευόντων οφείλεται στη θέση των ματιών στο πρόσθιο τμήμα του κεφαλιού;
Μέθοδος: συνδέω χαρακτηριστικό με προσαρμογή
- Ονόμασε το χαρακτηριστικό (π.χ. αντιτακτός αντίχειρας).
- Ρώτα: τι πρόβλημα λύνει στη ζωή πάνω στα δέντρα; (πιάσιμο κλαδιών)
- Πρόσθεσε αν το χαρακτηριστικό βοήθησε και τον άνθρωπο αργότερα στο έδαφος (χρήση εργαλείων).
- Για την όρθια στάση: είναι το χαρακτηριστικό που ξεχωρίζει τον άνθρωπο από τα άλλα Πρωτεύοντα.
Άσκηση: Να εξηγήσεις γιατί η φράση «ο άνθρωπος κατάγεται από τον πίθηκο» είναι λανθασμένη.
Λύση:
Σύμφωνα με τη θεωρία της εξέλιξης (και τον ίδιο τον Δαρβίνο), ο άνθρωπος και οι σύγχρονοι πίθηκοι έχουν κοινό πρόγονο. Οι σύγχρονοι πίθηκοι είναι κι αυτοί προϊόν εξέλιξης από εκείνον τον πρόγονο, όπως και εμείς· δεν είναι «πρόγονοί» μας, αλλά «ξαδέρφια» μας.
Άσκηση τύπου διαγωνίσματος: (α) Να αναφέρεις τις τρεις κύριες κατηγορίες Θηλαστικών του Μεσοζωικού Αιώνα με ένα χαρακτηριστικό τους. (β) Ποιο γεγονός πριν από 65 εκατομμύρια χρόνια ευνόησε την εξάπλωση των Θηλαστικών και γιατί; (γ) Να αναφέρεις τέσσερα χαρακτηριστικά των Πρωτευόντων που σχετίζονται με τη ζωή στα δέντρα.
Λύση:
(α) Μονοτρήματα (γεννούν αυγά, π.χ. πλατύπους)· Μαρσιποφόρα (μάρσιπος, π.χ. καγκουρό)· Πλακουντοφόρα (πλακούντας για ανταλλαγή ουσιών εμβρύου–μητέρας).
(β) Η εξαφάνιση των Δεινοσαύρων: τα Θηλαστικά επεκτάθηκαν σε περιοχές που κατείχαν εκείνοι, ενώ νέα φυτικά είδη δημιούργησαν βιότοπους με περισσότερη τροφή και προστασία.
(γ) Αντιτακτός αντίχειρας (λαβές), μακριά ευκίνητα άκρα (σκαρφάλωμα), στερεοσκοπική όραση (εκτίμηση αποστάσεων), αναπτυγμένος εγκέφαλος.
Ο πλατύπους (ορνιθόρρυγχος), ένα από τα λίγα θηλαστικά που γεννούν αυγά, έχει ράμφος σαν πάπιας που ανιχνεύει τα ασθενή ηλεκτρικά πεδία των μυών της λείας του μέσα στο νερό. Όταν το πρώτο ταριχευμένο δείγμα έφτασε στην Ευρώπη γύρω στο 1799, αρκετοί επιστήμονες νόμιζαν ότι ήταν απάτη ραμμένη από κομμάτια διαφορετικών ζώων.
Τα Πρωτεύοντα γεννούν συνήθως ένα μικρό ανά γέννα, ενώ πολλά άλλα Θηλαστικά γεννούν πολλά. (α) Ποιο είναι το «κόστος» και ποιο το «όφελος» αυτής της στρατηγικής; (β) Πώς συνδέεται με τον μεγάλο εγκέφαλο; (γ) Πώς η όρθια στάση του ανθρώπου «εκμεταλλεύτηκε» προσαρμογές που προϋπήρχαν στα δέντρα;
Δοκίμασε πρώτα μόνος σου — μετά δες τη λύση
(α) Κόστος: λίγοι απόγονοι και μεγάλη επένδυση χρόνου της μητέρας. Όφελος: το μικρό διατρέφεται και προστατεύεται για μεγάλο διάστημα, άρα έχει μεγαλύτερες πιθανότητες επιβίωσης.
(β) Ένας μεγάλος, περίπλοκος εγκέφαλος χρειάζεται χρόνο για να αναπτυχθεί και να μάθει· η μακρά φροντίδα δίνει αυτόν τον χρόνο.
(γ) Τα άνω άκρα με αντιτακτό αντίχειρα, φτιαγμένα για λαβές στα κλαδιά, αποδεσμεύτηκαν από το βάδισμα με την όρθια στάση και χρησιμοποιήθηκαν για άλλες δραστηριότητες (π.χ. κατασκευή εργαλείων), κάτι που συνέβαλε στην ανάπτυξη της νοημοσύνης.
Από ποιους οργανισμούς προήλθαν τα πρώτα Πρωτεύοντα;
- «Ο άνθρωπος κατάγεται από τον πίθηκο». Έχουμε κοινό πρόγονο.
- Όλα τα Θηλαστικά γεννούν ζωντανά μικρά. Τα Μονοτρήματα γεννούν αυγά.
- Και ο χιμπαντζής βαδίζει εντελώς όρθιος. Μόνο ο άνθρωπος· οι άλλοι ακουμπούν τα χέρια.
- Στερεοσκοπική = έγχρωμη όραση. Στερεοσκοπική: βάθος (μάτια μπροστά)· έγχρωμη: χρώματα (ημερόβια ζωή).
- Άνθρωπος και πίθηκος έχουν κοινό πρόγονο· Σπονδυλωτά → Θηλαστικά → Πρωτεύοντα.
- Θηλαστικά από Ερπετά πριν από 240 εκ. χρόνια (Μεσοζωικός)· Μονοτρήματα, Μαρσιποφόρα, Πλακουντοφόρα.
- Εξαφάνιση Δεινοσαύρων πριν από 65 εκ. χρόνια → εξάπλωση Θηλαστικών, Πρωτεύοντα στον Καινοζωικό.
- Πρωτεύοντα: αντιτακτός αντίχειρας, ευκίνητα άκρα, στερεοσκοπική και έγχρωμη όραση, μεγάλος εγκέφαλος, ένα μικρό με μακρά φροντίδα.
- Όρθια στάση: μόνο ο άνθρωπος· αποδέσμευση άνω άκρων.