فسیل پلاتی پوس تکامل آهسته آنها را پیشنهاد می کند

آیا پستانداران تخمگذار خیلی آهسته تر از دیگر پستانداران تکامل یافته اند؟

مدارک جدید از استخوانهای آرواره کشف شده در استرالیا که 100 میلیون سال قدمت دارند، حاکی است که پستانداران تخم گذاری مانند پلاتی پوس ( (platypus نسبت به سایر پستانداران تکامل آهسته تری داشته اند.  پستانداران تخم گذار یا مونوترمها (monotremes)  معمولا به دو گروه تقسیم می شوند:

1) پلاتی پوسهای منقار اردکی پهن پا.

2)اکیدنه های چاق وچله خاردار مورچه خوار.

هردو گروه فوق بومی استرالیا هستند.  فسیلهای کشف شده این دو گروه بسیار نا چیز است، بنابر این محققان مصمم هستند تا شجره نامه مونوترم ها را بر مبنای داده ها و اطلاعات مولکولی ترسیم کنند. آنها با محاسبه تفاوتهای موجود در توالی ژنها و پروتینهای  پلاتی پوسها و اکیدنه ها، می توانند تخمین بزنند که این دو گروه در چه زمانی از هم جدا شده اند. بسته به ژن یا پروتئین مورد تحقیق، نتایج مختلفی به دست می آید و بنابراین تخمین زمان جدایی آنها، از17 تا 80 میلیون سال قبل متغییرمی باشد.

اما بعضی از محققان مردد هستند که آیا جانور قدیمی به نام  Teinolophosکه بیش از 100 میلیون سال قبل در استرالیا زندگی می کرده، پلاتی پوس اولیه است؟ اگر این چنین باشد زمان جدایی این دو گروه به خیلی پیشتر برمی گردد.

از آزمایشات و تحقیقات انجام شده بر روی اسکلت های Teinolophos معلوم نمی شود که آیا این جانور پلاتی پوس یا نیا ی معمولی مونوترمها است؟ ازآن رو Timothy Rowe و همکارانش از دانشگاه تگزاس، برای تشخیص این جانوران، سه جمجمه را توسط اشعه ایکس با قدرت تفکیکی بالا،پرتونگاری کردند.

 پوزه های عکسبرداری شده بااشعه ایکس

تصاویری که شکل و اندازه کانال بزرگی که ازمیان آرواره جانور خارج شده است، را نشان می دهد، دلالت بر پلاتی پوس بودن این جانور، نه اکیدنه بودن آن می کند. در جانوران پیشرفته این کانال، منقار حساس پلاتی پوس را که دارای اعصاب ورگهای خونی می باشد را پشتیبانی می کند. آزمایشات انجام شده بر روی دندانهای این جانوران نشان می دهد که این گونه دندان در پلاتی پوس وجود دارد نه دراکیدنه. از طرفی آزمایشات و تحقیقات دیگر نشان می دهد که جدایی بین این دو گروه بیش از 100 میلیون سال قبل و پیش از اینکه این صفات ایجاد شود، اتفاق افتاده است.

چگونه می توان این دو نتیجه را تطبیق داد؟ محاسبه زمان جدایی پلاتی پوس- اکیدنه بر اساس تغییرات مشاهده شده در دیگر پستانداران محاسبه می شود. اما اگر مونوترمها تکامل آهسته تری نسبت به سایرپستانداران  داشته باشند، همانگونه که Rowe پیشنهاد می کند، محققان می توانند زمان جهش ها را تخمین بزنند. Rowe می گوید "به نظر می رسد که مونوترمها تاریخچه تکاملی واقعا آهسته ای داشته اند."

حرکات آهسته

با این وجود آنچه که نقض کننده تکامل مونوترمها می باشد، معلوم نیست. Rowe می گوید که مونوترمها دارای متابولیسمی کند و دوره تولید مثلی طولانی هستند. هر دوی این ویژگی ها از نقطه نظر تئوری، نرخ تغییرات تکاملی آنها را کاهش می دهد. و اگر آنها با پردازه اکولوژیکی خود خیلی خوب سازگاری یافته باشند، انتظار می رود که فشار انتخابی برای تغییر کاهش یابد.

Rowe معتقد است که شاید این جانوران نیازی به رشد و نمو نداشته اند، زیرا استعداد و توانایی  شکارگری آنها خیلی خوب سازش پیدا کرده است: بعنوان مثال منقار سوراخ دار پلاتی پوس با پایانه های عصبی خیلی حساس، برای شناخت سیگنالهای الکتریکی که توسط طعمه منتشر می شود، سازش یافته است.

David Wake، زیست شناس تکاملی، از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، می گوید این یافته ها خیلی مهم و قابل توجه هستند. اما او راه حل متفاوتی برای این مسئله پیچیده استخوان آرواره ارائه می دهد. او می گوید"من قانع نمی شوم  که این جانور یک پلاتی پوس باشد. اما از آنجا که ما در باره سایر مونوترمها که زمانی وجود داشته اند آگاهی کامل نداریم، این یافته ها را به پلاتی پوس ربط می دهیم. بعنوان مثال امکان دارد که این کانال دوبار تکامل یافته باشد، یک بار قبل اززمان جدایی این دو گروه و تکامل دوباره آن بعد از این زمان جدایی، اگر این چنین باشد، آرواره های گونه های استرالیایی باز هم ممکن است زمان جدایی بین پلاتی پوس ها و اکیدنه ها را پیش بینی کند.

منبع: Rowe, T. et al. Proc. Natl Acad. Sci. USA doi:10.1073/pnas.0706385105 (2008).