Biologia pääaineopiskelijoille II

JÄRJESTELMÄ Alkueläimet luokan nisäkkäät (Mammalia) kädelliset käsittävät mm. makit, tarsierit, apinat, apinat ja ihmisen. Ihmisiin kuulumattomat kädelliset elävät pääasiassa Etelä-Amerikan, Afrikan ja Aasian trooppisilla tai subtrooppisilla alueilla. Niiden koko vaihtelee 30 grammaa painavasta hiirimakrista 200 kiloa painavaan vuoristogorillaan. Kädellisten ominaisuudet ja evoluutio kiinnostavat meitä erityisesti, koska niiden avulla voimme ymmärtää oman lajimme evoluutiota.

Kädellisten ominaisuudet

Kaikilla kädellislajeilla on sopeutumia puihin kiipeilyyn, koska ne kaikki polveutuvat puissa asuvista. Tämä kädellisten arboreaalinen perintö on johtanut käsiin ja jalkoihin, jotka ovat sopeutuneet kiipeilyyn tai brachiationiin (puiden läpi heiluminen käsivarsien avulla). Näihin sopeutumisiin kuuluvat muun muassa seuraavat: 1) pyörivä olkanivel, 2) isovarvas, joka on kaukana muista varpaista (paitsi ihmisellä), ja peukalot, jotka ovat riittävän kaukana sormista, jotta oksista voidaan tarttua, ja 3) stereoskooppinen näkö, kaksi päällekkäistä näkökenttää silmistä, mikä mahdollistaa syvyyden hahmottamisen ja etäisyyden arvioinnin. Muita kädellisille ominaisia piirteitä ovat aivot, jotka ovat suuremmat kuin useimmilla muilla nisäkkäillä, kynnet, jotka on muokattu litteiksi kynsiksi, tyypillisesti vain yksi jälkeläinen per raskaus ja suuntaus pitää vartalo pystyasennossa.

Kuvio 1. Tarsieri. Filippiiniläinen tarsier. Tämä tarsier, Carlito syrichta, on yksi pienimmistä kädellisistä – noin 5 tuumaa pitkä, nenästä hännän tyvelle. Häntä ei ole kuvassa, mutta se on noin kaksi kertaa niin pitkä kuin vartalo. Huomaa suuret silmät, joista kukin on suunnilleen eläimen aivojen kokoinen, ja pitkät takajalat. (luotto: mtoz (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0), Wikimedia Commonsin kautta)

Luokka Kädelliset jaetaan kahteen ryhmään: Strepsirrhini (”kääntynenäiset”) ja Haplorhini (”yksinkertaisnenäiset”) kädelliset. Strepsirrhineihin, joita kutsutaan myös märkänokkaisiksi kädellisiksi, kuuluvat afrikkalaisten pensasvauvojen ja pottujen kaltaiset prosimiat, Madagaskarin makit ja Kaakkois-Aasian lorikset. Haplorhineihin eli kuivanaamaisiin kädellisiin kuuluvat tarsierit (kuva 1) ja apinat (Uuden maailman apinat, vanhan maailman apinat, apinat ja ihmiset). Yleisesti ottaen strepsirhiinit ovat yleensä yöeläimiä, niillä on aivoissa suuremmat hajukeskukset, ja ne ovat kooltaan ja aivoiltaan pienempiä kuin antropoidit. Haplorhiinit ovat muutamaa poikkeusta lukuun ottamatta päiväaktiivisia, ja ne ovat enemmän riippuvaisia näkökyvystään. Toinen mielenkiintoinen ero strepsirriinien ja haplorhiinien välillä on se, että strepsirriineillä on entsyymit C-vitamiinin valmistamiseen, kun taas haplorhiinien on saatava se ravinnostaan.

Arsaslaisten evoluutio

Ensimmäisiä kädellisiä muistuttavia nisäkkäitä kutsutaan proto-kädellisiksi. Ne muistuttivat kooltaan ja ulkonäöltään suunnilleen oravia ja puusirkkuja. Nykyinen fossiilinen todistusaineisto (lähinnä Pohjois-Afrikasta) on hyvin hajanaista. Nämä proto-alkueläimet pysyvät suurelta osin salaperäisinä olentoina, kunnes fossiilisia todisteita saadaan lisää. Vaikka geneettiset todisteet viittaavat siihen, että kädelliset erosivat muista nisäkkäistä noin 85 MYA, vanhimmat tunnetut kädellisten kaltaiset nisäkkäät, joilla on suhteellisen vankka fossiilitieto, ovat peräisin noin 65 MYA:sta. Fossiileilla, kuten Plesiadapis-alkueläimellä (vaikka jotkut tutkijat eivät olekaan samaa mieltä siitä, että Plesiadapis oli alkueläin), oli joitakin hampaiden ja luuston piirteitä, jotka olivat yhteisiä oikeiden kädellisten kanssa. Niitä tavattiin Pohjois-Amerikassa ja Euroopassa kainotsooisella kaudella, ja ne kuolivat sukupuuttoon eoseenin loppuun mennessä.

Ensimmäiset oikeat kädelliset ajoittuvat noin 55 MYA:n eoseenikaudelle. Niitä tavattiin Pohjois-Amerikassa, Euroopassa, Aasiassa ja Afrikassa. Nämä varhaiset kädelliset muistuttivat nykyisiä prosimiaaneja, kuten makeita. Evoluutiomuutokset jatkuivat näissä varhaisissa kädellisissä, ja suuntauksena olivat suuremmat aivot ja silmät sekä pienemmät kuonot. Eoseenikauden loppuun mennessä monet varhaisista prosimiaislajeista kuolivat sukupuuttoon joko viileämpien lämpötilojen tai ensimmäisten apinoiden aiheuttaman kilpailun vuoksi.

Kuva 2. Ulvova apina on kotoisin Keski- ja Etelä-Amerikasta. Se päästää äännähdyksen, joka kuulostaa leijonan karjunnalta. (luotto: Xavi Talleda)

Antropoidit apinat kehittyivät prosimioista oligoseenikaudella. Todisteet viittaavat siihen, että 40 miljoonaa vuotta sitten apinoita esiintyi Uudessa maailmassa (Etelä-Amerikassa) ja Vanhassa maailmassa (Afrikassa ja Aasiassa). Uuden maailman apinoita kutsutaan myös nimellä Platyrrhini – viittauksena niiden leveisiin neniin (kuva 2). Vanhan maailman apinoita kutsutaan nimellä Catarrhini, joka viittaa niiden kapeaan, alaspäin suuntautuvaan nenään. Uuden maailman apinoiden alkuperästä on vielä melko paljon epävarmuutta. Platyrhiinien syntyhetkellä Etelä-Amerikan ja Afrikan mantereet olivat ajautuneet erilleen toisistaan. Siksi uskotaan, että apinat syntyivät Vanhassa maailmassa ja saapuivat Uuteen maailmaan joko ajelehtimalla tukkilautoilla tai ylittämällä maasiltoja. Tämän lisääntymiseristyksen vuoksi uuden maailman apinat ja vanhan maailman apinat kävivät läpi erilliset sopeutumissäteet miljoonien vuosien aikana. Uuden maailman apinat ovat kaikki arboreaalisia, kun taas vanhan maailman apinoihin kuuluu sekä arboreaalisia että maassa eläviä lajeja. Uuden maailman apinoiden lehtimäiset tavat näkyvät siinä, että useimmilla lajeilla on tarttuva tai tarttuva häntä. Vanhan maailman apinoiden hännät eivät koskaan ole kurottavia, ja ne ovat usein lyhentyneet, ja joillakin lajeilla on istuimissa paksuuntuneita iholäikkiä.

Apinat kehittyivät katarriineista Afrikassa kainotsooisen kauden puolivälissä, noin 25 miljoonaa vuotta sitten. Apinat ovat yleensä suurempia kuin apinat, eikä niillä ole häntää. Kaikki apinat pystyvät liikkumaan puissa, vaikka monet lajit viettävätkin suurimman osan ajastaan maassa. Nelijalkaisesti kävellessään apinat kävelevät kämmenillään, kun taas apinat tukevat ylävartaloaan rystysillään. Apinat ovat älykkäämpiä kuin apinat, ja niiden aivot ovat suuremmat suhteessa ruumiin kokoon. Apinat jaetaan kahteen ryhmään. Pienempiin apinoihin kuuluu Hylobatidae-heimo, johon kuuluvat gibbonit ja siamangit. Isoihin apinoihin kuuluvat suvut Pan (simpanssit ja bonobot) Gorilla (gorillat), Pongo (orangit) ja Homo (ihminen) (kuva 3) (kuva 3).

Kuva 3. Kädellisten luurangot. Kaikilla ihmisapinoilla on samanlainen luurankorakenne. (luotto: Tim Vickersin työn muokkaus)

Hyvin arboreaaliset gibbonit ovat pienempiä kuin ihmisapinat; niillä on vähäinen sukupuolidimorfismi (eli sukupuolet eivät eroa selvästi toisistaan kooltaan), vaikkakin joillakin lajeilla sukupuolet eroavat toisistaan väriltään; ja niillä on suhteellisesti pidemmät käsivarret, joita ne käyttävät puiden välissä keikkumiseen (kuva 4a). Kaksi orankilajia on kotoisin Indonesian eri saarilta: Borneolta (P. pygmaeus) ja Sumatralta (P. abelii). Kolmas orankilaji, Pongo tapanuliensis, raportoitiin vuonna 2017 Batang Torun metsästä Sumatralla. Orankit ovat arboreaalisia ja yksinäisiä. Urokset ovat paljon suurempia kuin naaraat, ja niillä on sukukypsinä poski- ja kurkkupussit. Gorillat elävät kaikki Keski-Afrikassa. Itäinen ja läntinen populaatio tunnustetaan erillisiksi lajeiksi, G. berengei ja G. gorilla. Gorillat ovat vahvasti sukupuolisidonnaisia, ja urokset ovat noin kaksi kertaa naaraita suurempia. Vanhemmilla uroksilla, joita kutsutaan hopeaselkiksi, selkäkarva muuttuu valkoiseksi tai harmaaksi. Simpanssit (kuva 4b) ovat laji, jota pidetään läheisimpänä sukulaisuutena ihmiselle. Simpanssin lähin sukulaislaji on kuitenkin bonobo.

Kuva 5. Pienet ja suuret apinat. Tämä valkoposkigibboni (a) on pieni apina. Tämän lajin gibboneilla naaraat ja pikkulapset ovat vaaleita ja urokset mustia. Tämä nuori simpanssi (b) kuuluu ihmisapinoihin. Sillä on suhteellisen suuret aivot, eikä sillä ole häntää. (luotto a: MAC. luotto b: modifikaatio Aaron Loganin työstä)

Geneettiset todisteet viittaavat siihen, että simpanssin ja ihmisen sukulinjat erosivat toisistaan 5-7 MYA, kun taas simpanssin (Pan troglodytes) ja bonobon (Pan pan paniscus) sukulinjat erosivat toisistaan noin 2 MYA. Sekä simpanssit että bonobot elävät Keski-Afrikassa, mutta näitä kahta lajia erottaa toisistaan Kongo-joki, joka on merkittävä maantieteellinen este. Bonobot ovat hoikempia kuin simpanssit, mutta niillä on pidemmät jalat ja enemmän karvaa päässä. Simpansseilla valkoiset häntätupsut tunnistavat nuoret eläimet, kun taas bonoboilla valkoiset häntätupsut säilyvät koko elämän ajan. Bonoboilla on myös korkeampi ääni kuin simpansseilla. Simpanssit ovat aggressiivisempia ja tappavat joskus muiden ryhmien eläimiä, kun taas bonobojen ei tiedetä tekevän niin. Sekä simpanssit että bonobot ovat kaikkiruokaisia. Orankien ja gorillojen ruokavalio sisältää myös monista eri lähteistä peräisin olevaa ravintoa, joskin orankien pääasialliset ruoka-aineet ovat hedelmät ja gorillojen lehdet.

Kirjoita!

Paranna tätä sivuaOpi lisää