Tähelepanu! Artikkel on enam kui 5 aastat vana ning kuulub väljaande digitaalsesse arhiivi. Väljaanne ei uuenda ega kaasajasta arhiveeritud sisu, mistõttu võib olla vajalik kaasaegsete allikatega tutvumine
Imetajate triumf
65 miljoni aasta eest langes kosmosest Maale taevakeha, mis hävitas suure osa toonastest liikidest. Ellujäänute vahel algas võidujooks selle nimel, kellest saab uus maakera valitseja. Hiljutine teadusuuring selgitab, miks selle võitsime meie, imetajad.
Kui paari miljardi tonni raskune kivikamakas prantsatas madalasse merre tänapäeva Mehhiko kandis, muutus Maa ajalugu. Kokkupõrge vabastas energia, mis võrdus umbes 10 miljardi Hiroshimale visatud tuumapommi energiaga. Hõõguvad kaljutükid paiskusid kõrgele atmosfääri ning süütasid maha langedes metsatulekahjusid üle terve planeedi.
Samal ajal rullusid rannikutele hiiglaslikud tsunamid. Maakera mähkus pikkadeks aastakümneteks tolmupilve, mis varjutas päikese. Selle tagajärjel langes temperatuur madalamale, kui paljud taimeliigid talusid. Hävis 75% Maa toonasest elustikust, ühes tuhandete muude liikidega kadusid areenilt ka dinosaurused, kes olid planeeti valitsenud viimased 160 miljonit aastat. Tõsi, mõni väiksem lennuvõimeline dinosaurus elas katastroofi siiski üle ning nende järglasi tunneme tänapäeval lindudena.
Kui tolm lõpuks hajus, ronisid päikese kätte veel mõned ellujäänud: roomajad (maod ja krokodillid) ning imetajad. Nende päralt oli kogu planeet ning kohe sai alguse ka brutaalne võidujooks toiduahela tippu jõudmise ning Maa uueks valitsejaks tõusmise nimel.
Imetajad lõid roomajad ja linnud rajalt välja
Nüüd, 65 miljonit aastat hiljem, on võidujooksu võitjate – imetajate – ridadest sirgunud teadlased pannud kokku pildi sellest, kuidas triumf sepistati.
Umbes kümnekilomeetrise läbimõõduga asteroidi, komeedi või meteoriidi kukkumine tänapäevase nn Chicxulubi kraatri asukohta lõpetas kriidiajastu ning tähistas paleogeeni ajastu algust Maal. Kui tolm aastakümnete pärast hajus ning pimedus ja külm taandusid, hakkas kliima kasvuhooneefekti tõttu soojenema. Maakera keskmine temperatuur muutus peagi 15 kraadi võrra soojemaks kui tänapäeval. Suuremat osa maismaast hakkasid katma lopsakad vihma- ja lehtpuumetsad ning poolused muutusid jäävabaks.
Maa oli mõneski mõttes naasnud oma õitsenguaega, kuid varasemaga võrreldes oli globaalsest ökosüsteemist puudu üks oluline element. Polnud enam hiidsisalikke – tonnideraskusi taime- või lihatoidulisi hiiglasi. Kosmilist plahvatust polnud üle elanud ükski 25 kilogrammist raskemaks kasvav neljajalgne liik. Ka imetajad olid katastroofis rängalt kannatada saanud, neist pääses eluga vaid umbes kümme protsenti liikidest.
Liikide plahvatuslik areng
Paleogeeni alguses puhkenud evolutsiooniline võitlus on aastaid olnud teadlaste tuliste vaidluste teema. Debati üks osalisi on geneetikud, kes on tänapäeval elavate loomade genoomide põhjal arvutanud välja aja, mil eri loomarühmad on kujunenud. Kui on teada geenide muteerumise n-ö tempo, siis on näiteks koerte ja elevantide geene võrreldes võimalik välja rehkendada, millal elas nende ühine esiisa. Seda tüüpi uurimistööd on osutanud, et tänapäevaste imetajate esivanemad arenesid ühtlase kiirusega kogu kriidiajastu vältel (150–65 miljonit aastat tagasi), kuni dinosauruste väljasuremine andis neile viimaks šansi maailmavalitsejaiks saada.
Geeniteadlaste kriitikud aga väidavad, et niisugune arvutamine on ebatäpne, eriti kui kõne all on sedavõrd kauge minevik. Selle vaateviisi järgi on tõeni võimalik jõuda hoopis kivistisi uurides.
Kivististele tuginesid ka University College Londoni (UCL) teadlased, kes ongi kokku pannud siiani kõige selgema pildi imetajate varajasest arenguloost.
Esimesed imetajad jagunesid mitmesse rühma. Kõige primitiivsemad olid nn ürgimetajad, kel olid tänaste imetajate tunnustest olemas vaid piimanäärmed ja karvad, kuid kes luustiku ja mitme muu tunnuse (nt munemine) poolest meenutasid alles roomajaid. Tänapäeval on selliste loomade esindaja nokkloom. Seevastu alamimetajad ehk kukrulised olid ja on tänaseni üsna teiste imetajate moodi, kuid neil pole platsentat, mille kaudu arenev loode toitu ja hapnikku saaks. Seetõttu peabki näiteks känguru loode pärast emaka sisu ammendumist enneaegu ilma sündima ning ümber kolima kaitsvasse kukrusse, kus ootavad ema nisad. Pärisimetajatel areneb loode emaüsas tänu platsentale juba üsnagi „valmis“ loomalapseks.
Edukus tekitas värdloomad
- Imetajad arenesid justkui evolutsiooni laboratooriumis. Nende loomade kõrvale, keda me tänapäevalgi teame-tunneme, ilmusid looduse eksperimentide käigus ka Maa ajaloo kõige imelikumad elukad.
- Lihasööjad sõralisedMaailma kõige suurem maismaaimetajast lihasööja Andrewsarchus polnud ei tiiger ega karu, vaid sõraline, nagu lehm ja siga. Inimene ulatunuks vaevu looma õlgade kõrguseni, hiiglaslik elukas oli peaaegu tonniraskune. Andrewsarchus toimetas Mongoolias 45 miljonit aastat tagasi ning sõi justkui karu kõike, mida kätte sai.
- Hüplevad londilisedImetajad on üksikutel juhtudel üritanud kujuneda kahel jalal kõndivaiks, näiteks katsetas säärast liikumisviisi ka väike Leptictidium. Teadlaste arvates võis see loom tagajalgadel hüpata ja joosta. Peale pikkade jalgade paari oli Leptictidium’il olemas ka väike lont, mida ta oletatavasti pruukis pinnasest putukate või ussikeste tuhnimiseks.
- Kuussarvikust elajasSelle üle, kuhu imetajate evolutsioonipuus paigutada Uintatherium, on teadlased õige pikalt vaielnud. Sel tähelepanuväärsel kahe tonni raskusel loomal oli kuus sarve ja veel ka muljet avaldav silmahammastest arenenud kihvapaar. Sarvi ja kihvu kasutas loom küllap kas paarilise võlumiseks või enesekaitseks vaenlase vastu. Teadlased usuvad, et Uintatherium on suguluses hobuste ja ninasarvikutega.
UCLi teadlased keskendusid just varajaste pärisimetajate fossiilidele. Seni oldi raskustes nende kivististe klassifitseerimisega ja imetajate nn elupuusse sobitamisega, kuid UCLi uurijad lahendasid probleemi, luues täiesti omaette pärisimetajate elupuu. Sellest selgus, et üsna varsti pärast dinosauruste kadumist vallandus imetajate evolutsioonis tõeline uute liikide tekkimise plahvatus.
Hetkel kuum
Maa võtsid üle veidrad loomad
Esimesed pärisimetajad ilmusid vaid mõnisada tuhat aastat pärast kosmilise keha põhjustatud katastroofi. Kõigest mõne miljoni aasta jooksul tekkisid peaaegu kõik need imetajate rühmad, keda me tänapäevalgi tunneme, nende kõrval aga ka palju kummalisi loomi, kes on praeguseks ammu välja surnud.
Taimtoiduliste seas domineeris taapiriga sarnanev Barylambda, kes kaalus 650 kilogrammi. Karusuurune Arctocyon, välimuse poolest pisut koera meenutanud kõigesööja, oli sel ajal üks tugevamaid maismaaloomi. Puudel ronis Ocepeia, väike mõistatuslik loom, kellest hiljem kujunesid kaljudamaanid, meriveised lamantiinid ja tonne kaaluvad elevandid. Vee all ujusid veidrad sõralised, kellest aja jooksul arenesid merede valitsejad vaalad. Hiirelaadsed, kel kasvasid pikkade sõrmede vahele membraanid, hakkasid tuules laperdades puult puule hüppama. Kõigest 16 miljonit aastat pärast dinosauruste väljasuremist said neist esimesed nahkhiired. Karud, koerad ja kassid, kes tänapäeval moodustavad suurima maismaal elutsevate kiskjate rühma, võivad oma esiisaks pidada üht vanimat lihatoidulist imetajat – ühe kilogrammi raskust Dormaalocyon’it. Puude võrades elas aga Purgatorius, väike rotisarnane loom, kelle järeltulijatest arenesid evolutsiooni käigus ahvid ja inimene.
Imetajate kiire stardi ajal pakkusid neile konkurentsi ka näiteks 170kilogrammised hirmuäratavad linnud ja lausa 14 meetri pikkused maod.
Kui kogu maailm mattus asteroidi- või komeedikokkupõrke järel pimedusse ning jahedusse, said väikesed loomad ootamatu eelise. Kui toitu on vähe, siis on näiteks elevandisuurusel elukal väga raske kõhtu täis saada. Hiire kõhu täitmiseks vajaliku toidu leidmise tõenäosus on märksa suurem ja ikalduse korral kahaneb hiirte populatsioon kiiresti nii väikeseks, et allesjäänud saavad edasi elada. Teiseks on väikeloomade elu- ja sigimistsüklid palju lühemad kui kogukatel. Kui elukeskkond ootamatult muutub, siis suudavad väikesed liigid seetõttu kiiresti leiutada kasulikke mutatsioone, mis uute tingimustega paremini sobivad. Ometi kehtisid need eelised ka väikeste roomajate ning lindude kohta. Mis siiski oli see, mis andis just imetajatele nende jõu?
Meeled paisutasid aju suuremaks
Teadlased seostavad imetajate edu paleogeeni alguses nende kohanemisvõimelise kehaga. Selle kõige ainulaadsem omadus oli võime toota järglaste toitmiseks piima. Piima hakkasid eritama juba imetajate roomajatest esiemad, kes kasutasid seda munetud munade kuivas kliimas niiskena hoidmiseks. Järk-järgult sai piim aga toitefunktsiooni. Nokklooma munast koorunud järglane näiteks lakub ema piimanäärmetest erituvat piima karvadelt – nokkloomal pole nisasid.
Kui imetajad muutusid elussünnitajateks, oli ka piim kujunenud järglaste kasvatamiseks optimaalseks toitevedelikuks: see sisaldas kõike elualguseks vajalikku, sh immuunaineid, mis kaitsevad järglasi haiguste eest. Üleminek imetamisele tähendas, et loomavanemad said järglaste toitmisel natukene kergemalt hingata: enam polnud tarvis hankida spetsiaalselt väikestele sobivaid palu, vaid võis piirduda tavatoiduga. Isegi kui päevane jaht sootuks ebaõnnestus, ei toonud see tänu ema organismi rasvavarudele veel kaasa kutsikate näljasurma.
Imetajad annavad järglastele hea stardi
- Juba oma evolutsiooni alguses jagunesid imetajad kolme rühma. Igaühel neist on järglaste ilmale kandmiseks oma strateegia.
Ka karvkattel oli varajaste imetajate eduloos mängida suur roll. Karvastik aitas hoida soojust, kui välistemperatuur langes, ja toimis isolatsioonina, kui päike küpsetas. Kiire ainevahetus tõi kaasa püsiva kehatemperatuuri ning karvastik aitas seda säilitada. Püsiv kehatemperatuur oligi üks imetajate trumpe: see tagas keha rakkudele kõige soodsamad tingimused ning hoidis loomade energiavaru ööpäev ringi stabiilsena. Vastupidi kõigusoojastele roomajatele, kes sõltuvad päikesesoojusest, võisid imetajad olla aktiivsed ka öises jaheduses ning hõivata külmi piirkondi.
Imetajate aktiivne eluviis sai võimalikuks tänu nende hästi arenenud südamele. Roomajate süda on kolmekambriline, imetajatel koosneb see aga neljast osast. Just see uuendus hoiab hapnikuvaese ja -rikka vere täiesti eraldi, süda saadab organismi laiali ainult hapnikuga rikastatud verd.
Säärane eeskujulik varustatus hapnikuga andiski imetajatele võimaluse olla pidevalt aktiivsed.
Evolutsioonilises võidujooksus oli imetajate eelis ka suurepärane hambarida. Erinevalt teistest loomarühmadest on imetajatel suus mitut tüüpi hambaid.
Näiteks inimesel on lõike-, silma- ja purihambad – igaühel neist on oma ülesanne. Nii nagu teistelgi imetajatel, võimaldavad eri hambad meil süüa paljusid eri liiki toiduaineid, purustades toidu nii väikesteks tükkideks, et keha tuleb nende seedimisega kiiresti ja tõhusalt toime.
Ka asjaolu, et imetajate jäsemed muutusid eriliselt paindlikeks, andis oma panuse nende loomade võimele hankida toitu peaaegu kõikjalt. Kui lindude esijäsemed taandusid n-ö sulgi kandvateks sõrmedeks, siis imetajate neli jäset on vabalt liigutatavad igas suunas. Nad said esijäsemeid kasutada roomamiseks, kaevamiseks, toidu kinni hoidmiseks või koguni tööriistade käsitsemiseks. See andis imetajatele vabaduse ümbritsevat keskkonda ja selle ressursse paremini ära kasutada, mis omakorda võimaldas kasvada suuremaks.
Imetajad laiendavad elu piire
- Ükski teine loomade klass pole suutnud saavutada sellist vormi ja mõõtmete mitmekesisust kui imetajad.
- Kõige kõrgemal mägedesJakk Erakordselt vastupidav veislane elab üle kuue kilomeetri kõrgusel, kus kõik teised õhupuuduse tõttu kokku kukuksid.
- Kõrgeim lendBrasiilia kurdmokk Miljonid kurdmokad kogunevad igal aastal putukajahile Texase osariiki, küttides seal 3300 meetri kõrgusel.
- VäikseimCraseonycteris Täiskasvanud nahkhiir Craseonycteris thonglongyai kaalub kõigest kaks grammi. Loom elab Tai koobastes.
- suurim maismaalAafrika elevant Isane Aafrika elevant võib kaaluda kuni 11 tonni, olles peaaegu kümme korda raskem kui kõige suurem tänapäeval elav krokodill.
- SuurimSinivaal 170tonnine sinivaal pole mitte ainult suurim tänapäeval elav loom, vaid ka läbi aegade kõige suurem loom.
- Sügavaimale sukeldujaNokkvaal Nokkvaal võib „hinge kinni hoida“ üle kahe tunni ning sukelduda kolme kilomeetri sügavusele.
Peamine põhjus, miks imetajad meie planeedi vallutasid, peitub siiski nende peas. Varajastel imetajatel kujunesid kõrvades välja uued luukesed – alasi ja vasar.
Koos kolmanda luukese – jalusega –, mis esineb ka roomajatel ja lindudel, andsid need võimaluse kuulda teistest loomadest kõrgema sagedusega helisid. Kivistised kõnelevad, et samal ajal peenenesid ka imetajate haistmis- ja kompimismeel, viimane tänu sellele, et osa karvkatte karvu arenes tundlikeks vurrukarvadeks. Uute meeleaistingute tulvaga toimetulekuks kujunes imetajate aju senisest märksa suuremaks ja mõistagi keerulisemaks. Ajukeskused, mis seni lihtsalt tõlgendasid meeleorganitest laekunud informatsiooni, hakkasid nüüd tegema koostööd märksa keerukamate probleemide lahendamiseks. Suurenenud intelligentsus andis loomadele aga veel ühe – ning võimalik, et lausa otsustava – eelise kogu planeedi vallutamiseks.
Külm avas uued võimalused
Umbes 20 miljonit aastat pärast asteroidi- või komeeditabamust hakkas kliima uuesti muutuma, kuid taas imetajatele soodsas suunas. Kontinentide triiv rebis Antarktise ja Austraalia teineteisest lahti, kaheks jagunenud mandri vahele tekkinud uued merehoovused hakkasid kliimat jahutama. Ühes taktis temperatuuri langemisega kasvasid poolustel jäämassid. Vee jäätumine alandas maailmamerede taset, nii et uued maismaasillad hakkasid ühendama seni isoleerituna püsinud piirkondi. Samal ajal põrkas India kokku Aasiaga, Aafrika tabas Aasiat ja Euroopat ning Põhja-Ameerika lõi kontakti Lõuna-Ameerikaga. Uued ühendused tähendasid, et imetajad said levida üle kogu maakera.
Globaalse võimu andis imetajatele aga nende ainulaadne mitmekesisus. Imetajaid on nii tiibade, uimede kui ka jäsemetega. Nad elavad kõrgel mägedes, maa-alustes käikudes ja vees. Nende suurus varieerub karihiirest sinivaalani. Ning kogu see mitmekülgsus sai alguse juhuslikust katastroofist 65 miljonit aastat tagasi.
Seotud lood
Meriherilane torkab läbi ohvri vererakud ja musta mamba mürk põhjustab saaklooma südame seiskumise. Mürk on siiski palju enamat kui üksnes tapavahend. Teadlased on DNA-analüüside ja keemiliste katsetega selgitanud välja mürgi päritolu. Muu hulgas teame nüüd, et tapmiseks tekkinud mürginäärmed on Maa elurikkust tegelikult hoopis suurendanud.
Vetesügavuste kõige hirmuäratavamad olevused on miljonite aastate vältel oma relvastust täiuslikkuseni lihvinud ja küttimistehnikaid täiustanud – neil on halvavad mürgiharpuunid, kõike läbistavad ogad ja justkui saeketastega varustatud suud.
Siberi igikelts on justkui külmkamber. Jääaja loomade surnukehad on säilinud selles aastatuhandeid väga heas seisukorras. Kliima soojenemise tõttu on jää nüüd sulamas ning nii tulevad päevavalgele loomad liikidest, mis on kauges minevikus välja surnud.
Liitu uudiskirjaga
Telli uudiskiri ning saad oma postkasti päeva olulisemad uudised.
Tagasi Imeline Teadus esilehele