מחקר חדש סותר את ההנחה כי צפרדעים אמיתיות מגוונת כפי שהם הרחיבו את טווח ברחבי העולם

החפרנים עונה 4 - איך המציאו את הפוטבול? (יולי 2019).

Anonim

ביולוגים אבולוציוניים מזמן האמינו שכאשר מינים מתנחלים באזורים גיאוגרפיים חדשים הם מפתחים תכופות תכונות חדשות והתאמות לטיפול בסביבתם הטרייה. הם מסתעפים מאבותיהם ומתרבים במספר המינים.

כנראה שזה לא הסיפור של "צפרדעים אמיתיות". צפרדע המשפחה צפרדע קוראים רנדידה נמצאים כמעט בכל מקום בעולם, ובני משפחתם כולל דו חיים מוכרים כמו אמריקן Bullfrog ואת הצפרדע המשותפת האירופי.

מחקר חדש מאוניברסיטת קנזס המופיע ברויאל סוסייטי ביולוגיה מכתבים מראה, בניגוד לציפיות, "הרחבת טווח מהיר בעולם של צפרדעים אמיתיות לא היה קשור לגידול נטו גיוון."

"ראשית, היינו צריכים לזהות מהיכן הגיעו הצפרדעים האמיתיות האלה וכאשר הם התחילו את הפיזור שלהם בכל העולם", אמר המחבר הראשי צ'אן קין און, דוקטורנט במכון המגוון הביולוגי של אוניברסיטת KU. "מצאנו דפוס ברור, מקורם של הצפרדעים האלה היה האינדוצ'ינה - על המפה היום, זה רוב היבשת של אסיה, כולל תאילנד, וייטנאם, קמבודיה ובורמה, צפרדעים אמיתיות מפוזרות בכל יבשת מלבד אנטארקטיקה משם, אבל מצאנו שהרבה מהפיזור הזה קרה בתקופה קצרה - זה היה בסוף האיוקן, לפני כ -40 מיליון שנה, וזה לא היה מזוהה עד עכשיו ".

לאחר מכן, צ'אן ומחבר משותף ראף בראון, אוצר האחראי על חטיבת הרפטולוגיה של מכון הביו-גנטי של המכון, ביקשו לראות אם הפיזור המהיר הזה של צפרדעים אמיתיות ברחבי העולם גרם להתפרצות תואמת של הספציפיקציה.

"זאת היתה הציפייה שלנו, "אמר צ'אן. "חשבנו שהם יסתלקו לכל בתי הגידול והמשאבים החדשים האלה, ללא תחרות - ובום, יהיו לך הרבה מינים חדשים, אבל מצאנו שההיפך הגמור היה נכון: ברוב הקבוצות לא קרה כלום לא הייתה עלייה בהתייחסות, באחת הקבוצות, הואט משמעותית את הפיזור, וזה היה ההפך מהצפוי ".

כדי לקבוע את התזמון בפועל של גיוון צפרדעים אמיתי, צ 'אן בראון ביצע ניתוח פילוגנטי של 402 דגימות גנטיות המתקבל ממסד נתונים מקוון בשם GenBank. דגימות אלה מייצגות 292 מתוך 380 מינים של צפרדע אמיתיים ידועים בעולם.

"אנחנו mined כל אלה sequences ושילב אותם לתוך ניתוח ענק של כל המשפחה, " אמר שרשרת. "למיטב ידיעתי, הניתוח הפילוגנטי המקיף ביותר של Ranidae שבוצע אי פעם, שכלל את רוב המינים המייצגים מהמשפחה".

צ'אן ובראון התמקדו בארבעה גנים שיסייעו להקים את עץ המשפחה של צפרדעים אמיתיות.

"זה אילן יוחסין גניאלוגי של דגימות, עץ משפחה של מינים", אמר צ'אן. "בדרך כלל, אתה חושב על עץ המשפחה כמו כל אחד במשפחה אחת וכיצד אנשים שונים קשורים זה לזה, אבל זה מורחב יותר איפה אנחנו מסתכלים על איך המינים קשורים זה לזה, כך שאתה יכול לעקוב אחר שושלת בחזרה בזמן".

לאחר השלמת ניתוח פילוגנטי, החוקרים של אוניברסיטת KU השתמשו במספר מאובנים של צפרדעים כדי "לכיול" את ההיסטוריה של הפיזור העולמי של הצפרדעים.

"אנחנו משתמשים צפרדעים מאובנים כי אנחנו יכולים תאריך מדויק המאובנים, " אמר צ 'אן. "אנחנו יודעים שמצאנו את המאובן בפיקדון סלע מסוים, ואנחנו יודעים בביטחון בן כמה הפיקדון, אז אנחנו יכולים להעריך את גיל המאובן."

לאחר שצ'אן ובראון הסיקו דמיון בין צפרדעים אמיתיות מאובנות כפי שדווחו על ידי פליאונטולוגים וצפרדעים אמיתיות בנות זמננו, הם הניחו מאובנים בקבוצות של מינים קרובים, שהמדענים מכנים אותם.

"בעזרת נתונים ממחקרים פליאונטולוגיים, אנו יכולים להניח באופן מאובן את המאובנים, שם בפילוגניה שהיא שייכת ויכולים לשים חותמת בנקודה זו", אמר צ'אן. "זה המקום שבו קורה כיול, כל מאובן הוא כמו נקודת עוגן, אתה יכול לדמיין עם פילוגניה גדולה באמת, כך נקודות עוגן יותר או כיול נקודות טוב יותר את הערכת הזמן שלך."

באמצעות תהליך זה, החוקרים KU הסיקו צפרדעים אמיתיות לא להיות אחת המשפחות הצפרדע הכי ביודיברסיטי עקב התפזרות לטווחים חדשים, או בשל מילוי פער שנוצר על ידי קטסטרופלי למות- off (כגון אירוע ההכחדה Eocene-Oligocene אשר גרמו להפרות נרחבות של חסרי חוליות ימיים ליונקים באסיה ובאירופה).

במקום זאת, המגוון העשיר של המינים במשפחת רנידה מגיע ממאתיים שנים של אבולוציה מתמשכת המושפעת ממגוון של סביבות שונות.

"המסקנה שלנו היא סוג של antlimactic, אבל זה מגניב כי זה הולך נגד הציפיות, " אמר צ 'אן. "אנו מראים שהסיבה לעושר המינים הייתה הצטברות של מינים לאורך זמן - לא היה אירוע גדול שגרם למשפחה הזאת לגוון כמו משוגעת".

menu
menu