Κυριακή, 25 Ιουνίου 2017

Μια απλή εξήγηση για το σχήμα των αβγών. Hatching a new hypothesis about egg shape diversity

Εξαρτάται από την πτητική ικανότητα κάθε πουλιού η οποία επηρεάζει την ανατομία του σκελετού. The evolution of the amniotic egg -- complete with membrane and shell -- was key to vertebrates leaving the oceans and colonizing the land and air but how bird eggs evolved into so many different shapes and sizes has long been a mystery. Now, an international team of scientists took a quantitative approach to that question and found that adaptations for flight may have been critical drivers of egg-shape variation in birds. These are average egg shapes for each of 1400 species (black dots), illustrating variation in asymmetry and ellipticity. Credit: L. Mahadevan/Museum of Vertebrate Zoology, Berkeley

Η μεγάλη ποικιλία σχημάτων στα αβγά των πουλιών προβλημάτιζε τον Αριστοτέλη αλλά και τους σημερινούς ορνιθολόγους. Μελέτη στο περιοδικό Science προτείνει τώρα μια απλή εξήγηση: το σχήμα των αβγών εξαρτάται από την πτητική ικανότητα κάθε πουλιού, η οποία επηρεάζει την ανατομία του σκελετού.

Το αβγό ως εξελικτική εφεύρεση έπαιξε ρόλο-κλειδί στο να εγκαταλείψουν τα σπονδυλωτά τις θάλασσες, να βγουν στη στεριά και τελικά να πετάξουν. Σήμερα, 360 εκατομμύρια χρόνια μετά, τα πουλιά παράγουν μια μεγάλη ποικιλία αβγών, από τελείως σφαιρικά μέχρι αβγά που μοιάζουν με μυτερές σταγόνες ή είναι κωνικά.

Mary Caswell Stoddard, an assistant professor in the Department of Ecology and Evolutionary Biology at Princeton, proposes a far-ranging hypothesis regarding how and why bird eggs acquire their shapes. Her research, an interdisciplinary collaboration with multiple authors, suggests that the shape of an egg for a given bird species may be driven in part by physiological features related to its capability for flight. Above, Stoddard holds an ostrich egg, the largest egg produced by a bird today. Photo by Denise Applewhite, Office of Communications

Διεθνής ερευνητική ομάδα από τις ΗΠΑ, τη Βρετανία, το Ισραήλ και τη Σιγκαπούρη, με επικεφαλής την εξελικτική βιολόγο Μάρι Κάσγουελ Στόνταρτ του Πανεπιστημίου Πρίνστον, εξέτασε 50.000 αβγά από 1.400 είδη πουλιών από όλο τον κόσμο, χρησιμοποιώντας ειδικό λογισμικό που μετρά τις διαστάσεις των αβγών σε φωτογραφική βάση δεδομένων.

Η ανάλυση έδειξε ότι το σχήμα των αβγών δεν δείχνει να σχετίζεται με το σχήμα της φωλιάς και τον αριθμό των αβγών που γεννιούνται κάθε φορά, όπως είχαν προτείνει άλλοι ορνιθολόγοι.

Όμως το σχήμα των αβγών βρέθηκε να σχετίζεται με την αναλογία του μήκους των φτερών με το μήκος του κάθε πτηνού -μια αναλογία που δίνει κατά προσέγγιση την πτητική ικανότητα.

Χαμηλές ή ψηλές πτήσεις και αβγά

Stoddard and her team analyzed the shapes of over 49,000 bird eggs from a digitized collection at the Museum of Vertebrate Zoology at the University of California-Berkeley, representing 14 percent of the species of birds that exist worldwide. Shown at left are some eggs from a collection at Princeton. Photo by Denise Applewhite, Office of Communications

Τα πουλιά με μεγάλες πτητικές ικανότητες κάνουν αβγά με ελλειπτικό και ασυμμετρικό σχήμα που θυμίζει αερόπλοιο. Έτσι, δύο πολύ διαφορετικά πουλιά, όπως το άλμπατρος και το κολιμπρί, κάνουν αβγά παρόμοιου σχήματος, καθώς και τα δύο είδη είναι άσοι των αιθέρων.

Πουλιά που δεν τα πολυκαταφέρνουν με το πέταγμα, όπως η στρουθοκάμηλος και η κουκουβάγια, τείνουν να κάνουν συμμετρικά και πιο σφαιρικού σχήματος αβγά. Εξαίρεση αποτελούν οι πιγκουίνοι που, αν και δεν πετούν, δεν κάνουν σφαιρικά αβγά, ίσως επειδή κολυμπάνε αεροδυναμικά μέσα στο νερό, σα να «πετάνε».

Η εξήγηση του φαινομένου παραμένει ασαφής, ωστόσο η δρ Στόνταρτ πιστεύει ότι η απάντηση έχει να κάνει με την ανατομία του σκελετού: τα πτηνά που περνούν πολύ χρόνο στον αέρα έχουν γενικά μικρότερα και ελαφρύτερα οστά και η λεκάνη τους είναι πιο στενή, εμποδίζοντας το πέρασμα σφαιρικών αβγών.

H κοινή νανοσκαλίδρα είναι αυτή που κάνει το πιο ασυμμετρικό αυγό στον κόσμο, ενώ το Μαλέο, ένα ινδονησιακό πουλί που θάβει τα αβγά του στην καυτή άμμο, γεννάει τα πιο ελλειπτικά αυγά.

Πηγές: Mary Caswell Stoddard, Ee Hou Yong, Derya Akkaynak, Catherine Sheard, Joseph A. Tobias, L. Mahadevan. Avian egg shape: Form, function, and evolutionScience, 2017 DOI: 10.1126/science.aaj1945, http://www.tovima.gr/science/medicine-biology/article/?aid=887708