Fossorial - Fossorial

Kapská sysel

Hrabaví (z latinského fossor , což znamená „bagr“) zvíře je uzpůsoben pro kopání, který žije především, ale ne výlučně, v podzemí. Některé příklady jsou jezevci , nahí krtkovití , škeble , surikaty a mloci , stejně jako mnoho brouků , vos a včel .

Pravěké důkazy

Fyzická adaptace fossoriality je široce přijímána jako rozšířená mezi mnoha prehistorickými fyly a taxony , jako jsou bakterie a rané eukaryoty . Kromě toho se fossorialita několikrát vyvinula nezávisle, dokonce i v rámci jedné rodiny . Fossorial zvířata se objevila současně s kolonizací půdy členovci v pozdním ordovickém období (před více než 440 miliony let). Jiné pozoruhodné časné burrowers zahrnují Eocaecilia a možná Dinilysia . Nejstarším příkladem hrabání v synapsidách , linie, která zahrnuje moderní savce a jejich předky, je cynodont , Thrinaxodon liorhinus , nalezený v Karoo v Jižní Africe , odhadovaný na 251 milionů let. Důkazy ukazují, že k této adaptaci došlo v důsledku dramatického masového vyhynutí v permu .

Fyzické adaptace u obratlovců

Krtek evropský - všimněte si silných a krátkých předních končetin

Existuje šest hlavních vnějších modifikací, jak popsal HW Shimer v roce 1903, které jsou sdíleny ve všech druzích hrabání savců:

  • Fusiform, vřetenovité tělo zužující se na obou koncích, přizpůsobené pro husté podpovrchové prostředí.
  • Méně vyvinutý nebo chybějící zrak, s ohledem na podpovrchovou tmu.
  • Malé nebo chybějící vnější uši, aby se omezilo přirozeně se vyskytující tření během hrabání.
  • Krátké a silné končetiny, protože rychlost nebo rychlost pohybu je méně důležitá než síla kopat.
  • Široké a silné přední končetiny ( manus ), včetně dlouhých drápů, navržené tak, aby uvolňovaly hrabavý materiál, aby se zadní chodidla mohly rozptýlit do zad. Tento rys zpochybňuje Jorge Cubo, který uvádí, že lebka je hlavním nástrojem při vykopávkách, ale že nejaktivnějšími částmi jsou přední končetiny pro kopání a že zadní končetiny slouží ke stabilitě.
  • Krátký nebo chybějící ocas, který má pro většinu fossorálních savců malou až žádnou pohybovou aktivitu nebo hrabání.

Mezi další důležité fyzické vlastnosti patří kostra upravená pod povrchem: lebka trojúhelníkového tvaru, prenasální kůstka , zuby ve tvaru dláta, efektivně srostlé a krátké bederní obratle , dobře vyvinutá hrudní kost , silná přední končetina a slabší kosti zadních končetin. Vzhledem k nedostatku světla je jedním z nejdůležitějších rysů zvířecích zvířat rozvoj fyzických, smyslových vlastností, které jim umožňují komunikovat a navigovat v temném podpovrchovém prostředí. Vzhledem k tomu, že zvuk se šíří vzduchem pomaleji a rychleji pevnou zemí, je použití seismických ( perkusních ) vln v malém měřítku v těchto prostředích výhodnější. Několik různých použití je dobře zdokumentováno. Krysa krtka kapského ( Georychus capensis ) využívá chování bubnování k odesílání zpráv svým příbuzným prostřednictvím konspecifické signalizace. Zlatý krtek pouště Namib ( Eremitalpa granti namibensis ) dokáže v podzemí detekovat kolonie termitů a podobnou kořist díky vývoji hypertrofovaného malleu . Tato úprava umožňuje lepší detekci nízkofrekvenčních signálů. Nejpravděpodobnějším vysvětlením skutečného přenosu těchto seismických vstupů, zachyceným sluchovým systémem, je použití kostního vedení; kdykoli jsou na lebku aplikovány vibrace, signály procházejí mnoha cestami do vnitřního ucha.

U norných zvířat se práce nutná ke stlačování půdy exponenciálně zvyšuje s průměrem těla. V amphisbaenians , starobylé skupina hrabání ještěrky-jako squamates, specializace zahrnují pennation z nejdelšího dorsi , hlavní svaly spojené s hrabání, ke zvýšení svalové průřezovou plochu . Amphisbaenians, omezeni na malé tělesné průměry půdou, mohou zvýšit svalovou hmotu zvýšením délky těla, nikoli průměru těla. U většiny amphisbaenianů byly končetiny ztraceny v rámci fossoriálního životního stylu. Krtek ještěrka Bipes si však na rozdíl od jiných amphisbaenianů zachovává robustní kopací přední končetiny srovnatelné s krtky a krtky .

Psychologické úpravy

Krtkova noha
Fossorial přední noha Mole Cricket, ukazující sluchové a fossorial úpravy

Mnoho fossoriálních a subfosorových savců, kteří žijí v mírných pásmech s částečně zmrzlými půdami, mají sklon k zimnímu spánku kvůli sezónnímu nedostatku měkkých, šťavnatých bylin a dalších zdrojů výživy.

WH Shimer dospěl k závěru, že obecně platí, že druhy, které přijaly fosilní styl života, to pravděpodobně udělaly, protože nad zemí nedokázaly najít potravu a ochranu před predátory. Někteří, jako například E. Nevo, navíc navrhují, že by mohlo dojít k fosilnímu životnímu stylu, protože nadzemní podnebí bylo drsné. Posun směrem k podzemnímu životnímu stylu také znamená změny v metabolismu a energetice , často způsobem závislým na hmotnosti. Subfosorální druhy vážící více než 80 gramů (2,8 oz) mají srovnatelně nižší bazální dávky než druhy s hmotností nižší než 60 gramů (2,1 oz). Průměrné zvíře ve zkamenělině má bazální rychlost mezi 60% a 90%. Další pozorování dospěla k závěru, že větší hrabavá zvířata, jako jsou ježci nebo pásovci , mají nižší tepelnou vodivost než menší zvířata, s největší pravděpodobností sníží akumulaci tepla ve svých norách.

Geologické a ekologické důsledky

Jedním z důležitých dopadů na životní prostředí způsobených živočichy žijícími v přírodě je bioturbace , kterou Marshall Wilkinson definoval jako změnu základních vlastností půdy, včetně povrchových geomorfických procesů. Měří se, že malé zkameněliny, jako jsou mravenci , termiti a žížaly, vytlačují obrovské množství půdy. Celkové globální rychlosti vytlačené těmito zvířaty jsou ekvivalentní celkovým globálním rychlostem tektonického zvedání . Přítomnost hrabajících se zvířat má také přímý dopad na složení půdy, strukturu a rostoucí vegetaci. Dopad, který tato zvířata mají, se může pohybovat od krmení, sklizně, ukládání do mezipaměti a narušení půdy, ale může se lišit s ohledem na velkou rozmanitost druhů druhů, zejména býložravých . Čistý účinek je obvykle tvořen změnou složení rostlinných druhů a zvýšenou rozmanitostí rostlin, což může způsobit problémy se stojatými plodinami, protože je ovlivněna homogenita plodin. Hrabání také ovlivňuje cyklus dusíku v postižené půdě. Kopečky a holé půdy, které obsahují hrabající se zvířata, mají podstatně vyšší množství NH+
4a NE-
3stejně jako větší nitrifikační potenciál a mikrobiální NO-
3spotřebu než ve vegetačních půdách. Primární mechanismus tohoto výskytu je způsoben odstraněním krycího travního porostu.

Hrabaví hadi mohou být zranitelnější vůči měnícímu se prostředí než hadi bez hrabání, i když to nemusí platit pro jiné fosilní skupiny, jako jsou ještěrky. To může pro hady představovat evoluční slepou uličku.

Viz také

Reference