Vision, pas de membres, a conduit le poisson sur la terre il ya 385 millions d’années

Une nouvelle université Northwestern provocante et Claremont McKenna, Scripps et Pitzer collèges étude suggère que c’était la puissance des yeux et non les membres qui ont d’abord conduit nos anciens ancêtres aquatiques à faire le saut momentané de l’eau à la terre. Crocodile-comme les animaux d’abord vu des repas faciles sur la terre et ensuite évolué membres qui leur ont permis d’y arriver, les chercheurs affirment.

Le neurologue et ingénieur Malcolm A. MacIver du biologiste et paléontologue du Nord-Ouest et évolutionniste Lars Schmitz de Claremont McKenna, des collèges Scripps et Pitzer a étudié le dossier fossile et a découvert que les yeux ont presque triplé avant et non après la transition entre l’eau et la terre . Le triplement a coïncidé avec un déplacement de l’emplacement des yeux du côté de la tête vers le haut. La portée visuelle élargie de voir à travers l’air peut avoir mené finalement à des cerveaux plus grands dans les vertébrés terrestres tôt et à la capacité de planifier et pas simplement réagir, comme le font les poissons.

«Pourquoi sommes-nous arrivés sur les terres il ya 385 millions d’années? Nous sommes les premiers à penser que la vision pourrait avoir quelque chose à voir avec elle», a déclaré MacIver, professeur de génie biomédical et de génie mécanique à la McCormick School of Engineering.

“Nous avons constaté une énorme augmentation de la capacité visuelle chez les vertébrés juste avant la transition de l’eau à la terre. Notre hypothèse est que peut-être était-il voir une corne d’abondance inexploitée sur terre – milleperbes, mille-pattes, araignées et plus – Arriver avec des membres de nageoires “, a déclaré MacIver. (Les invertébrés sont venus sur la terre 50 millions d’années avant que nos ancêtres vertébrés aient fait cette transition.)

L’élargissement des yeux est important. En poussant juste ces yeux au-dessus de la ligne d’eau, le poisson pourrait voir 70 fois plus loin dans l’air que dans l’eau. Avec le triplement de la taille de l’œil, l’espace visuel de l’animal a augmenté d’un million de fois. Cela s’est produit des millions d’années avant que les animaux entièrement terrestres n’existaient.

“Les yeux plus grands sont presque sans valeur dans l’eau parce que la vision est largement limitée à ce qui est directement en face de l’animal”, a déclaré Schmitz, professeur adjoint de biologie au W.M. Keck Science Department, un programme conjoint des collèges Claremont McKenna, Scripps et Pitzer.

“Mais la plus grande taille de l’œil est très précieuse lorsque l’on regarde à travers l’air.En évolution, il s’agit souvent d’un compromis.Il vaut le péage métabolique pour agrandir vos yeux? Pour chercher des proies sur terre “, at-il dit.

Des yeux plus grands ont par conséquent été sélectionnés pour, alors que l’étude montre que dans l’eau, les yeux plus grands ont conduit à des augmentations négligeables dans la gamme visuelle. En fait, un groupe d’animaux qui est apparu après que les animaux sont venus sur la terre est retourné à la vie à temps plein sous l’eau, et leurs yeux sont retournés à la plus petite taille d’œil normalement vu dans les poissons, MacIver et Schmitz trouvé.

L’étude «L’augmentation massive de la gamme visuelle a précédé l’origine des vertébrés terrestres» a été publiée aujourd’hui (7 mars) par la revue Proceedings de l’Académie nationale des sciences (PNAS).

L’augmentation massive de la capacité visuelle permise par la vision dans l’air a probablement permis aux animaux à limbes précoces d’évoluer vers une cognition plus complexe. Ces animaux n’étaient plus forcés de réagir avec une vitesse de fraction de seconde comme cela était requis par la vie dans l’eau de limitation de la vision. Finalement, les chercheurs ont dit, l’évolution a conduit à la capacité humaine de la cognition prospective: le pouvoir de peser les options pour l’avenir et de choisir stratégiquement.

MacIver et Schmitz ont étudié 59 spécimens fossiles couvrant le temps avant la transition eau-terre, pendant la transition et après la transition. Leur simulation par ordinateur des environnements visuels des animaux (tels que des eaux claires ou troubles dans la journée ou au-dessus de l’eau pendant la journée et la nuit) montre que l’avantage de l’augmentation de la taille des yeux serait réalisé lorsqu’un animal voit l’air et non l’eau .

Les chercheurs ont mesuré la taille des orbites de chaque fossile, ou des douilles oculaires, et la longueur de la tête. À partir de cela, ils ont déterminé la taille des yeux et la taille de l’animal lui-même. Ils ont constaté qu’avant la transition eau-terre, la taille moyenne de l’orbite était de 13 millimètres et autour de la période de transition, la taille moyenne était de 36 millimètres.

“Le triplement de la taille de l’orbite a pris 12 millions d’années”, a déclaré MacIver. «C’est le calendrier de l’évolution, qui boggles notre esprit.”

Grâce à une approche interdisciplinaire, MacIver et Schmitz ont pu démontrer que nos ancêtres aquatiques suivaient une zipline d’information fournie par une vision à long terme pour une abondance de nourriture sur terre. Plutôt que des membres, ce sont les yeux qui ont amené nos ancêtres à la terre.

https://www.sciencedaily.com/releases/2017/03/170307152509.htm