NARZĄDY SZCZĄTKOWE: CHARAKTERYSTYKA I PRZYKŁADY - ANATOMIA I FIZJOLOGIA - 2025

Te narządy szczątkowe są pozostałości budowli, które kiedyś jakąś funkcję dla przodka gatunków badanych jednak, że dzisiaj, organ nie spełnia już żadnej widocznej roli. Dlatego znaczenie tych narządów dla organizmu, który je przenosi, jest marginalne lub praktycznie zerowe.

W naturze istnieje wiele przykładów szczątkowych narządów. Do najważniejszych należą szkielety niektórych gatunków węży, które wciąż mają pozostałości miednicy. Co ciekawe, ten sam wzór zaobserwowano u wielorybów.

Kość ogonowa. Źródło: BodyParts3D jest tworzone przez DBCLS

W naszym ciele znajdują się również narządy szczątkowe. Ludzie mają szereg struktur, które nie są już dla nas przydatne, takich jak między innymi zęby mądrości, wyrostek robaczkowy, kręgi kości ogonowej.

Co to są narządy szczątkowe?

Rok 1859 był przełomowy dla rozwoju nauk biologicznych: Karol Darwin publikuje swoje arcydzieło Pochodzenie gatunków. W swojej książce Darwin przedstawia dwie główne idee. Po pierwsze, proponuje mechanizm doboru naturalnego jako czynnik sprawczy ewolucji i proponuje, że gatunki są potomkami z modyfikacjami innych gatunków przodków.

Istnieją mocne i obfite dowody potwierdzające wspomniane zasady darwinowskie. Dowody znajdujemy w zapisie kopalnym, w biogeografii, między innymi w biologii molekularnej. Jednym z argumentów przemawiających za ideą „potomków z modyfikacjami” jest istnienie szczątkowych organów.

Dlatego obecność szczątkowych narządów w organizmach jest ważnym dowodem procesu ewolucji. Jeśli kiedykolwiek wątpimy w prawdziwość ewolucji, wystarczy obserwować nasze szczątkowe organy (patrz przykłady u ludzi poniżej).

Jednak szczątkowe organy zostały odnotowane od czasów przed Darwinowskich. Arystoteles zauważył paradoksalne istnienie oczu u zwierząt podziemnych, uznając je za opóźnienie w rozwoju.

Inni przyrodnicy odnosili się do szczątkowych organów w swoich rękopisach, na przykład Étienne Geoffroy Saint-Hilaire.

cechy

Jedną wspólną cechą wszystkich szczątkowych struktur jest ich pozorny brak funkcjonalności.

Zakładamy, że w przeszłości te struktury pełniły ważną funkcję, aw toku ewolucji funkcja ta została utracona. Struktury szczątkowe lub narządy są rodzajem „pozostałości” po procesie ewolucyjnym.

Dlaczego istnieją struktury szczątkowe?

Przed publikacją teorii Darwina przyrodnicy mieli własne pomysły dotyczące zmian ewolucyjnych. Jednym z najbardziej znanych był Jean-Baptiste Lamarck i dziedziczenie nabytych postaci.

Dla tego francuskiego zoologa „częste i długotrwałe używanie któregokolwiek organu wzmacnia go stopniowo, nadając mu moc proporcjonalną do czasu trwania tego użycia, podczas gdy ciągłe nieużywanie takiego organu osłabia go”. Dziś jednak wiemy, że to nie brak użytkowania sprzyja osłabieniu omawianej konstrukcji.

Procesy ewolucyjne wyjaśniają, dlaczego istnieją struktury szczątkowe. Z powodu pewnych zmian środowiskowych, biotycznych lub abiotycznych pod narządem nie występuje już presja selektywna, która może zniknąć lub pozostać.

W przypadku, gdy sama obecność narządu przekłada się na wadę, selekcja będzie dążyć do jego eliminacji: jeśli pojawi się mutacja, która eliminuje narząd i osiąga większy sukces reprodukcyjny niż rówieśnicy, którzy nadal mają narząd. Tak działa selekcja.

Jeśli obecność narządu nie stwarza żadnej szkody dla jego nosiciela, może on trwać w toku ewolucji, stając się narządem szczątkowym.

Przykłady

Struktury szczątkowe u ludzi

Istnieje kilka przykładów szczątkowych narządów ludzkich, wiele z nich zostało podkreślonych przez Darwina. Ludzki embrion ma ogon, który wraz z postępem rozwoju skraca się i ginie przed urodzeniem. Ostatnie kręgi łączą się i tworzą kość ogonową, szczątkowy narząd.

Dodatek jest kolejnym kultowym przykładem. Wcześniej uważano, że ta struktura jest związana z trawieniem celulozy - dzięki temu, że u innych gatunków ssaków stwierdzono narząd homologiczny.

Obecnie debatuje się, czy wyrostek robaczkowy jest szczątkowym narządem, czy nie, a niektórzy autorzy twierdzą, że przyczynia się on do funkcji układu odpornościowego.

Trzonowce u wampirów

Członkowie rzędu Chiroptera są niesamowitymi zwierzętami z każdego punktu widzenia. Te latające ssaki promieniowały wieloma nawykami troficznymi, w tym owadami, owocami, pyłkami, nektarem, innymi zwierzętami i ich krwią.

Nietoperze żywiące się krwią (są tylko 3 gatunki, z których jeden spożywa krew ssaków, a pozostałe dwa - krew ptaków) mają zęby trzonowe.

Z funkcjonalnego punktu widzenia ssak ssący krew (termin używany w odniesieniu do zwierząt krwiożerczych) nie potrzebuje zęba trzonowego mielącego pożywienie.

Skrzydła nielotnych ptaków

W trakcie ewolucji ptaki zmieniły swoje kończyny górne w wysoce wyspecjalizowane struktury do lotu. Jednak nie wszystkie ptaki, które dziś widzimy, poruszają się w powietrzu, są też gatunki o zwyczajach lądowych, które poruszają się pieszo.

Konkretnymi przykładami są struś, emu, kazuar, kiwi i pingwiny - a wszystkie one zachowują skrzydła, co jest wyraźnym przykładem szczątkowej struktury.

Jednak anatomia ptaków nielotnych nie jest identyczna z anatomią ptaków latających. W klatce piersiowej znajduje się kość zwana kilem, która uczestniczy w locie, a u gatunków nielatających jest nieobecna lub znacznie zmniejszona. Również upierzenie jest inne i jest nieco bardziej obfite.

Ślady miednicy u wielorybów i węży

Zarówno wieloryby, jak i węże są potomkami czworonogów, które poruszały się swoimi czterema kończynami. Obecność śladów miednicy jest „wspomnieniem” ewolucyjnej trajektorii obu linii.

W trakcie ewolucji wielorybów brak kończyn tylnych stanowił selektywną zaletę dla grupy - ciało było bardziej opływowe i pozwalało na optymalny ruch w wodzie.

Jednak nie wszyscy autorzy przyjmują, że struktury te są szczątkowe. Na przykład w przypadku West-Eberhard (2003) kości miednicy wielorybów nabrały nowych funkcji związanych z układem moczowo-płciowym niektórych współczesnych gatunków.

Bibliografia

1. Audesirk, T., Audesirk, G. i Byers, BE (2003). Biologia: Życie na Ziemi. Edukacja Pearson.
2. Campbell, NA i Reece, JB (2007). Biologia. Panamerican Medical Ed.
3. Conrad, EC (1983). Prawdziwe szczątkowe struktury wielorybów i delfinów. Stworzenie / ewolucja, 10, 9-11.
4. Dao, AH i Netsky, MG (1984). Ogony ludzkie i pseudogony. Human pathology, 15 (5), 449–453.
5. West-Eberhard, MJ (2003). Plastyczność i ewolucja rozwojowa. Oxford University Press.