Selasa, 27 Desember 2011

evolusi ular

LONDON, KAMIS - Sebuah fosil yang ditemukan di Lebanon sangat benilai ilmiah tinggi karena dengan jelas menggambarkan seekor ular berkaki. Fosil seperti ini, yang diyakini sebagian ilmuwan sebagai peralihan antara reptil purba dan ular sebagai reptil tak berkaki, ini hanya ada beberapa di dunia.
Hewan yang terekam dari fosil tersebut memilih tubuh memanjang sekitar 85 centimeter. Para ilmuwan memberinya nama spesies Eupodophis descouensi.  Hewan ini diperkirakan hidup di Zaman Cretaceous, sekitar 92 juta tahun lalu. Fosil yang ditemukan di daerah al Nammoura, Lebanon tahun 2000 itu tidak dalam kondisi utuh. Sebagian ruas tulang belakangnya telah hilang. Bagian ekornya juga sudah terpisah dan berada di dekat kepalanya.
Namun, para peneliti masih bisa melihat dengan jelas adanya tulang-tulang yang kemungkinan besar menyusun salah satu kaki belakangnya. Tulang-tulang tersebut hanya sepanjang 2 centimeter dan diperkirakan tidak digunakan untuk berjalan. Dengan pemindai sinar-X, baru-baru ini para peneliti dari European Light Source (ESRF) di Grenoble, Prancis bahkan dapat melihat kaki pasangannya yang tak terlihat di balik batu.         
"Kami yakin ia punya dua kaki, bahkan sungguh mengejutkan bisa melihatnya, dan kami berharap menemukan karakteristik lainnya yang belum dapat kami lihat pada bagian tubuh lainnya," ujar Alexandra Houssaye dari National Museum of Natural History, Paris. Bagi penganut paham evolusi, fosil tersebut dapat menjawab sejarah perkembangn ular.
Bukti-bukti fosil tertua yang ditemukan sejauh ini memperkirakan bahwa ular mulai berkembang sekitar 150 juta tahun lalu. Namun, bagaimana proses perkembangannya, setidaknya ada dua teori yang masih diperdebatkan. Sebagian ilmuwan berpendapat ular berkembang dari reptil darat dan mulai beradaptasi setelah menjelajahi perairan. Pendapat lainnya, ular memang berkembang dari reptil air.
Ilmuwan yang percaya ular berkembang dari reptil berkaki mengutakan argumennya dengan karakteristik ular primitif yang masih hidup sampai sekarang. Ular boa dan phyton, misalnya, memiliki sepasang struktur tulang di dekat ujung ekornya yang diperkirakan sebagai sisa kaki yang tidak lagi berkembang.
Namun, tetap saja ada kelompok ilmuwan yang tidak percaya kepada teori evolusi. Umumnya mereka yakin bahwa setiap alat tubuh diciptakan sesuai fungsinya, seperti sepasang tulang pada ular boa dan phyton yang saat ini diketahui digunakan untuk mengapit pasangan saat kawin. Pendapat mana yang benar? Hanya sains yang kelak dapat menjawabnya.

Evolusi Ular
oleh Lenny Flank

Sejarah fosil ular sangat kurang dikenal, karena kerangka ular yang sangat halus dan tidak memfosil mudah. Dengan hati-hati memeriksa bahan-bahan fosil yang telah ditemukan, dan dengan membuat perbandingan anatomi ular hidup dan keluarga mereka, ahli biologi telah mampu merekonstruksi sesuatu dari sejarah evolusi ular. Ular, seperti semua makhluk hidup, adalah produk dari proses evolusi, spesies yang memungkinkan untuk mengubah dari waktu ke waktu dalam menanggapi faktor-faktor lingkungan untuk menghasilkan spesies yang sama sekali baru. Mesin evolusi adalah "seleksi alam", di mana hewan-hewan yang memiliki ciri-ciri individu yang unggul kelangsungan hidup cenderung hidup lebih lama daripada yang lain dan berkembang biak, pada gilirannya sifat-sifat yang sama melewati pada keturunan mereka.
Menurut ahli paleontologi paling, reptil berevolusi dari amfibi kelompok besar kuno yang dikenal sebagai Labrynthodonts, yang menerima nama-nama mereka dari struktur khas dari gigi mereka. Dalam Labrynthodonts, enamel gigi terlipat ke dalam dirinya sendiri untuk membentuk pola mazelike kompleks.
Kemajuan evolusioner yang mengatur reptil terpisah dari amfibi adalah pengembangan dari telur amniote atau dikupas yang dapat diletakkan di tanah, membebaskan reptil dari keharusan untuk kembali ke air sebagai orang dewasa untuk reproduksi. Telur fosil tertua ditemukan di Texas, dan tanggal untuk periode Permian lebih rendah dari sejarah bumi, lebih dari 275 juta tahun lalu. Hal ini tidak diketahui dari mana kelompok tertentu Labrynthodont amfibi reptil dikembangkan; keluarga yang berbeda dari amfibi kuno tampaknya telah mengembangkan karakteristik pada waktu yang sama dengan reptil.
Fosil tertua yang dapat pasti diakui sebagai reptil adalah hewan kecil yang dikenal sebagai lizardlike Hylonomus, yang kerangka telah ditemukan di dalam tunggul pohon membatu di Nova Scotia. Selama periode waktu di mana Hylonomus hidup, bumi merupakan tempat yang berbeda daripada sekarang. Benua semua bergabung menjadi satu benua super-besar di dekat khatulistiwa, yang dikenal sebagai Pangea ("bumi semua"), dan bahkan tempat-tempat seperti Antartika dan Kanada utara telah hangat, iklim lembab dengan hutan tropis yang rimbun. Sejak itu, massa tanah Pangea telah dipecah menjadi serangkaian "piring" yang bergerak perlahan di atas mantel bumi, sebuah proses yang dikenal sebagai "lempeng tektonik". Sebagaimana akan kita lihat, pecahnya dan gerakan lempeng-lempeng ini memiliki konsekuensi nyata bagi evolusi dan distribusi ular modern.
Hylonomus adalah anggota dari sekelompok reptil yang sangat kuno yang dikenal sebagai Cotylosaurs, atau "batang reptil", yang diyakini oleh ahli paleontologi untuk menjadi nenek moyang semua keluarga reptil hidup hari ini. Yang Cotylosaurs pertama kali muncul selama periode Permian, periode waktu yang segera mendahului munculnya dinosaurus. Selama beberapa juta tahun berikutnya, para Cotylosaurs menyimpang menjadi tiga kelompok yang berbeda dari reptil yang dibedakan satu sama lain oleh struktur tengkorak mereka yang berbeda. Awal dari Cotylosaurs yang Anapsids, yang berarti bahwa mereka kurang memiliki lengkungan atau lubang antara tulang tengkorak mereka. Para Anapsids akhirnya pergi untuk menghasilkan kura-kura modern. Kemudian, kelompok lain Cotylosaurs mengembangkan sebuah lengkungan tunggal dalam tengkorak, antara tulang postorbital dan squamosal, di mana otot-otot rahang berlalu. Reptil ini dikenal sebagai Synapsids, dan mereka pergi ke berevolusi menjadi mamalia modern. Kelompok ketiga reptil, Diapsids, diversifikasi untuk menghasilkan dinosaurus punah serta kadal modern dan ular. Jadi, meskipun ular tidak keturunan langsung dari dinosaurus, mereka sepupu Tyrannosaurus evolusi dan Triceratops.(Burung modern juga keturunan dari reptil Diapsid, dan sepupu evolusi sehingga jauh dari ular modern.)
Salah satu ular paling awal muncul dalam catatan fosil telah diberi nama ilmiahLapparentophis defrenni. Ditemukan di Gurun Sahara dan telah tanggal pada periode awal Cretaceous, sekitar 130 juta tahun lalu. Meskipun fosil terdiri dari hanya beberapa tulang belakang dan hilang semua rusuk dan tengkorak seluruh struktur tulang belakang yang merupakan ciri dari ular. Baru-baru ini lain fosil, yang terdiri dari hanya dua tulang belakang, telah ditemukan di Spanyol yang beberapa juta tahun lebih tua dari Lapparentophis. Fosil ini belum bernama.
Lain ular yang sangat awal telah ditemukan dalam deposit kelautan di Afrika Utara dan Eropa.Ini ular, yang hidup sekitar 100 juta tahun lalu, telah disebut Simoliophis. Meskipun tampaknya telah setidaknya sebagian air, Similiophis tidak muncul terkait dengan salah satu dari ular laut modern, dan mungkin tidak berhubungan dengan setiap ular hidup. Kedua Lapparentophisdan Similiophis tampaknya telah punah beberapa waktu sebelum akhir periode Kapur.
Kerangka yang paling lengkap dari fosil ular ditemukan di batuan Kapur Atas di Argentina.Sebagian besar tengkorak itu dipertahankan serta sejumlah besar tulang dan tulang rusuk.Kerangka kaki enam bernama Dinilysia Patagonica, dan karakteristik anatomi saham banyak dengan Boas modern dan ular, yang biasanya dianggap sebagai yang paling primitif dari ular hidup. Ular lain fosil, Gigantophis, yang ditemukan di Mesir, memiliki panjang diperkirakan lebih dari lima puluh meter, dan merupakan yang terbesar dari semua ular dikenal. Hal itu juga terkait dengan boids modern.
Salah satu fosil ular yang paling menarik adalah boid Paleryx punah, ditemukan di Jerman.Fosil ular kuno ini telah ditemukan yang masih mengandung tayangan kulit skala.
Berdasarkan fosil ini ditemukan, serta pada studi anatomi reptil modern, para ilmuwan telah menyimpulkan bahwa ular mungkin berevolusi dari keluarga kadal selama masa dinosaurus.Ular dan kadal berbagi sejumlah fitur yang berbeda dalam struktur tengkorak mereka, keduanya, misalnya, memiliki tulang kuadrat bergerak di bagian belakang rahang, dan keduanya hilang tulang quadratojugal di bagian belakang tengkorak.
Secara khusus, keluarga Varanid kadal, yang meliputi monitor, sangat mirip dengan ular dalam struktur tengkorak mereka. Yang paling ular-seperti dari monitor hidup Monitor bertelinga, kadal semi-akuatik menggali ditemukan di Kalimantan. Monitor memiliki kelopak mata bergerak bertelinga, tapi tutup rendah olahraga "jendela" yang jelas yang memungkinkan monitor untuk melihat bahkan ketika mata tertutup, melindunginya dari air dan kotoran. Hal ini sangat reminiscient dari ular brille atau eyecap, yang dibentuk pada ular embrio ketika kelopak mata atas dan bawah transparan sekering bersama. Monitor bertelinga juga memiliki sejumlah fitur seperti ular dalam arsitektur tengkorak dan, seperti namanya, tidak memiliki jejak telinga eksternal, seperti di ular. Ini adalah kemungkinan bahwa Monitor bertelinga lebih menyerupai nenek moyang saurian dari ular daripada kadal hidup lainnya.
Berdasarkan kesamaan ini, beberapa herpetologis telah berteori bahwa sebuah kelompok kuno monitor seperti kadal mulai mengikuti cara menggali hidup, tunneling melalui kotoran longgar dan pasir untuk mencari cacing tanah dan mangsa lain, hanya karena beberapa kadal lakukan hari ini. Selama jutaan tahun, kadal ini menggali kehilangan anggota badan mereka dan telinga eksternal mereka - untuk membantu mereka menggali lebih mudah - dan juga diganti kelopak mata mereka dengan tontonan brille jelas atau untuk melindungi mata mereka saat menggali. Pada sekitar waktu bahwa dinosaurus mencapai puncaknya mereka, satu kelompok kadal ini menggali lalu menyerah gaya hidup bawah tanah dan muncul ke permukaan, di mana mereka mengembangkan modus berkaki baru penggerak dan cepat diversifikasi untuk menyerang sejumlah besar relung ekologi. Hari ini kita mengklasifikasikan berbagai keturunan kadal ini tanpa kaki seperti ular.
Para "menggali nenek moyang" teori, bagaimanapun, datang di bawah serangan beberapa baru-baru. Beberapa herpetologis telah menunjukkan bahwa tengkorak Dinilysia tidak menunjukkan banyak fitur disesuaikan dengan keberadaan menggali. Beberapa ahli biologi telah berteori bahwa fitur unik ular itu adalah hasil dari gaya hidup sebagian besar air atau semi-akuatik, seperti yang digambarkan oleh Monitor bertelinga. Dalam interpretasi ini, kurangnya telinga, mata tertutup dan tubuh tanpa kaki lama memungkinkan ular pertama untuk bergerak efisien melalui air atau daerah berawa basah dalam mencari mangsa. Hanya kemudian bahwa ular pindah dari lingkungan perairan untuk menyerang tanah kering. Selama waktu itu ular dikembangkan, keluarga Varanid memang mengandung sejumlah spesies semi-akuatik dan kelautan, termasuk mososaurus raksasa.
Dalam kasus apapun, yang pertama dari ular darat modern untuk tampil tampaknya telah kerabat dari boids hidup, atau Boas dan Piton. Ini adalah besar dan berat-berbadan ular dengan struktur tengkorak agak primitif dan berat. Para Boas hidup dan ular semua memiliki jari-jari kaki seperti cakar kecil yang menonjol dari kedua sisi kloaka mereka - ini adalah sisa-sisa dari kaki yang pernah nenek moyang mereka, dan dengan demikian merupakan peninggalan evolusioner mengikat ular langsung ke nenek moyang kadal mereka.
Setelah dinosaurus menghilang, boids adalah keluarga ular yang dominan di bumi, dan menjadi tersebar luas dan sangat beragam. Sekitar 36 juta tahun lalu, bagaimanapun, kelompok lebih kecil, ular lebih cepat muncul yang bersaing dengan boids untuk makanan dan ruang hidup. Ini adalah colubrids, keluarga yang kita anggap hari ini sebagai "ular yang khas".Para colubrids tidak dapat outcompete yang boids dan tetap sekelompok kecil ular sampai sekitar 20 juta tahun yang lalu, ketika lempeng benua mulai mencapai posisi mereka sekarang. Sebagai lempeng tektonik menjauh dari khatulistiwa, iklim didinginkan secara dramatis, dan boids, tidak mampu mengatasi suhu yang lebih rendah, menghilang dari banyak daerah dan itu sangat berkurang dalam jumlah dan keanekaragaman. Para colubrids cepat pindah ke lingkungan ceruk kosong yang telah diduduki oleh boids, dan segera mendominasi dunia ular. Saat ini, colubrids membuat lebih dari dua-pertiga dari semua spesies hidup ular.
Satu keluarga dari colubrids, bagaimanapun, menambahkan twist baru untuk persenjataan kelangsungan hidup ular. Sekitar 15 juta tahun yang lalu, ular mulai muncul yang memiliki jumlah gigi yang sangat diperbesar di bagian belakang rahang mereka. Gigi-gigi ini memiliki alur yang dangkal mengalir di satu sisi. Hari ini, ular tersebut disebut sebagai opisthoglyphs atau "belakang-bertaring" ular. Di bagian belakang-bertaring ular, gigi diperbesar digunakan untuk menembus kulit mangsanya setelah telah disita dan sebagian tertelan, memungkinkan racun (terdiri dari air liur sangat dimodifikasi) mengalir keluar dari kelenjar Duvernoy dan menggiring bola ke gigi berlekuk ke luka. Karena sulit bagi ular untuk menyuntikkan racun mereka sampai setelah mereka telah sebagian menelan korban mereka, tidak mungkin bahwa aparatus racun ular itu pada awalnya dikembangkan sebagai senjata defensif. Lebih mungkin itu muncul sebagai cara yang efektif untuk cepat membunuh dan menundukkan makanan. Sejumlah besar bertaring belakang ular yang masih hidup hari ini.
Tak lama setelah opisthoglyphs muncul, kelompok lain ular mengembangkan aparatus racun lebih halus. Ular ini dikenal sebagai proteroglyphs, dan diklasifikasikan sebagai Elapids.Daripada memiliki taring di bagian belakang rahang, yang proteroglyphs punya taring tetap pendek yang telah bermigrasi (dengan mengurangi ukuran dari tulang rahang atas) ke depan mulut, di mana mereka dapat digunakan untuk menggigit dan menyerang musuh serta sebagai makanan. Alur dalam taring telah menjadi lebih dalam dan bertemu di tepi untuk membentuk tabung hampa. Ini taring berongga yang terhubung ke kelenjar racun di pipi, yang dapat menyuntikkan racun melalui taring seperti jarum suntik ketika gigitan ular. Hidup keturunan dari Elapids termasuk kobra dan ular laut.
Dengan sekitar 10 juta tahun lalu, yang paling sangat khusus dari ular muncul dalam catatan fosil - yang solenoglyphs, umumnya dikenal sebagai ular beludak. Pada ular berbisa, taring sangat panjang, jauh lebih besar daripada di Elapids. Bahkan, mereka begitu lama bahwa ular tidak dapat menutup mulutnya jika mereka didirikan. Dengan demikian, solenoglyphs menggunakan tulang rahang atas berputar untuk melipat taring melawan langit-langit mulut, di mana mereka siap untuk musim semi ke posisi ketika gigitan ular. Tak lama setelah muncul ular berbisa, kelompok yang dikenal sebagai lubang ular berbisa mengembangkan sejumlah panas-sensitif lubang di bagian depan wajah, yang mereka digunakan untuk mencari mangsa berdarah panas mereka di malam hari (fitur ini juga telah dikembangkan sendiri oleh keluarga terhormat Boid tua). Akhirnya, hanya beberapa juta tahun yang lalu, sekelompok ular pit dikembangkan struktur di ujung ekor mereka, terdiri dari potongan-potongan kulit saling tertahan, yang bisa mengguncang keras dan digunakan sebagai perangkat peringatan terhadap predator. Para ular derik umumnya dianggap paling khusus dari semua ular hidup.
Catatan fosil ular, bagaimanapun, adalah tambal sulam dan tidak lengkap, dengan kesenjangan yang besar. Teknik-teknik baru menggunakan biologi molekuler dapat memberikan kita gambaran yang lebih lengkap evolusi ular. Menggunakan metode seperti tanggapan kekebalan dan DNA-DNA hibridisasi, yang genetik yang tepat "jarak" antara spesies yang hidup dapat ditentukan, dan gambaran kasar tentang kapan dan dalam rangka apa mereka berevolusi dapat ditarik. Studi tentang ular menggunakan teknik DNA masih dalam masa pertumbuhan, tetapi sudah mengungkapkan beberapa kejutan. Hasil awal menunjukkan bahwa ular berbisa tidak, seperti yang sebelumnya berpikir, yang paling terbaru dari ular, melainkan menyimpang dari saham boid leluhur sebelum baik elapids dan colubrids.
Jika temuan ini dikonfirmasi, itu berarti bahwa kita harus benar-benar berpikir ulang pandangan kita tentang bagaimana ular berevolusi. Tampaknya bahwa ular mengalami radiasi yang cepat di burst awal mereka evolusi, dengan sejumlah gaya hidup yang berbeda muncul sekaligus dan kemudian mengembangkan secara mandiri dan secara paralel sesudahnya. Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan pada evolusi ular.
Evolusi
Catatan fosil ular yang relatif miskin karena ular kerangka biasanya kecil dan rapuh, membuat fosilisasijarang. Fosil mudah diidentifikasi seperti ular (walaupun sering mempertahankan kaki belakang) pertama kali muncul dalam catatan fosil selama Kapur periode.  Fosil paling awal dikenal ular berasal dari situs di Utah dan Aljazair , yang diwakili oleh genera Coniophis dan Lapparentophis , masing-masing. Situs-situs fosil telah tentatif tanggal ke Albia atau Senoman usia Kapur akhir, antara 112 dan 94 Ma lalu.Namun, usia yang lebih tua telah disarankan untuk salah satu situs Aljazair, yang mungkin sama tuanya dengan Aptian , 125-112 Ma lalu. 
Berdasarkan anatomi perbandingan , terdapat konsensus bahwa ular turun dari kadal . [9] : 11 [10] Ular danBoas -kelompok primitif di antara ular-modern, memiliki kaki belakang yang vestigial: kecil, digit mencakar dikenal sebagai taji dubur , yang digunakan untuk pegang saat kawin. [9] : 11 [11] ParaLeptotyphlopidae dan Typhlopidae kelompok juga memiliki sisa-sisa dari korset panggul, kadang-kadang muncul sebagai proyeksi terangsang saat terlihat.
Anggota badan frontal tidak ada di semua ular dikenal. Hal ini disebabkan oleh evolusi gen Hox , yang mengendalikan tungkai morfogenesis . Kerangka aksial nenek moyang ular-ular ', seperti tetrapoda lainnya, memiliki spesialisasi daerah yang terdiri dari serviks (leher), toraks (dada), lumbar (punggung bawah), sakral (panggul), dan ekor (ekor) vertebra. Awal dalam evolusi ular, gen Hox ekspresi dalam kerangka aksial bertanggung jawab untuk pengembangan toraks menjadi dominan. Akibatnya, vertebra anterior tunas hindlimb (saat sekarang) semua memiliki identitas dada-seperti yang sama (kecuali dariatlas , sumbu , dan tulang leher 1-3). Dengan kata lain, sebagian dari kerangka ular adalah toraks sangat diperpanjang. Tulang rusuk yang ditemukan secara eksklusif pada vertebra torakalis. Leher, vertebra lumbal dan panggul yang sangat berkurang jumlahnya (hanya 2-10 vertebra lumbal dan panggul yang hadir), sementara hanya ekor pendek sisa-sisa tulang ekor. Namun, ekor masih cukup lama untuk digunakan penting dalam banyak spesies, dan dimodifikasi dalam beberapa air dan pohon-spesies darat.
Ular modern sangat beragam selama Paleosen . Hal ini terjadi bersamaan dengan radiasi adaptifmamalia, berikut kepunahan (non-unggas) dinosaurus . Para colubrids , salah satu kelompok ular lebih umum, menjadi sangat beragam karena memangsa tikus , kelompok mamalia khususnya sukses. Ada lebih dari 2.900 spesies ular mulai sejauh utara sebagai Lingkaran Arktik di Skandinavia dan selatan melalui Australia dan Tasmania . [10] Ular dapat ditemukan di setiap benua (kecuali Antartika ), di laut, dan setinggi 16.000 kaki (4.900 m) di Pegunungan Himalaya yang di Asia . Ada banyak pulau dari mana ular tidak hadir, seperti Irlandia , Islandia , dan Selandia Baru .
On the Origin of Species by Means of Natural Selection, or The Preservation of Favoured Races in the Struggle for Life

Tidak ada komentar:

Posting Komentar