Bezprecedensowa analiza genomów 103 gatunków i 44 skamieniałości wskazuje Europę jako kolebkę nietoperzy sprzed 65 mln lat oraz datuje powstanie lotu i echolokacji.
Przez dziesięciolecia uważano, że nietoperze pojawiły się w Azji, Afryce albo gdzieś w Ameryce. Nowe badanie każe tę tezę skorygować. Według jego autorów linia ewolucyjna nietoperzy narodziła się około 65 mln lat temu w Europie, skąd zaczęła się stopniowo rozprzestrzeniać na resztę planety. Innymi słowy, pierwsze gatunki nietoperzy żyły jeszcze w epoce dinozaurów.
REKLAMA
REKLAMA
To najobszerniejsze jak dotąd badanie tej grupy ssaków. Łączy sekwencjonowanie genomu 103 gatunków z analizą 44 skamieniałości. Praca powstała w ramach konsorcjum Bat1K, międzynarodowego projektu gromadzącego dane genomowe nietoperzy, i została opublikowana w czasopiśmie „Nature”. Ze strony hiszpańskiej uczestniczyli w niej badacze z Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) oraz Uniwersytetu w Granadzie.
Ismael Galván, naukowiec z MNCN, podsumowuje znaczenie tej pracy: po raz pierwszy odtworzono kompletny genom latającego ssaka. Taka baza daje społeczności naukowej solidny punkt wyjścia do badania genów odpowiedzialnych za najbardziej niezwykłe cechy nietoperzy. Jak wyjaśnia, te analizy mogą w przyszłości przynieść wiedzę przydatną w badaniach nad starzeniem się, odpornością i zwalczaniem chorób u ludzi.
Profesor Liliana M. Dávalos z Uniwersytetu Stony Brook zwraca uwagę, że zastosowana metoda – wspólne modelowanie ewolucji gatunków kopalnych i żyjących – pozwala na coś, czego inne techniki nie umożliwiały: umiejscowienie najstarszej grupy kopalnych nietoperzy z uwzględnieniem danych genomowych, a tym samym określenie, kiedy i gdzie pojawiła się cała grupa. Dane wskazują, że pierwsi potomkowie tej europejskiej populacji rozproszyli się w kierunku Afryki, tworząc euroafrykańskie centrum, z którego nietoperze dotarły później do Azji, obu Ameryk i Australii.
Lot i echolokacja obecne od początku
Jednym z najważniejszych wniosków zespołu jest to, że aktywny lot i echolokacja, dwie cechy kluczowe dla biologii tych zwierząt, nie pojawiły się dopiero na późnym etapie ewolucji, lecz bardzo blisko samego początku historii tej grupy.
Pozycja skamieniałości z rodzaju Vielasia, uznawanego za przodka współczesnych nietoperzy, w najstarszej gałęzi drzewa rodowego wzmacnia ten wniosek. Pomaga on wyjaśnić ewolucyjny sukces tej linii przez 65 mln lat.
Michael Hiller z Instytutu Senckenberga we Frankfurcie opisuje zastosowaną procedurę: wykorzystano najnowsze techniki sekwencjonowania DNA, połączone z metodami obliczeniowymi, aby tworzyć i porównywać genomy, identyfikować zawarte w nich geny i zestawiać te informacje z 44 skamieniałościami zebranymi w różnych częściach świata.
W rezultacie, jak podkreśla profesor Emma Teeling z University College Dublin, powstało solidne drzewo filogenetyczne po dekadach badań, których wyniki często sobie przeczyły.
Do stworzenia zestawu próbek trzeba było sięgnąć po rzadko badane gatunki z odległych miejsc: nietoperza trzmielika z Tajlandii i Mjanmy, jednego z najmniejszych znanych ssaków; madagaskarskiego nietoperza o stopach zakończonych przyssawkami, który dzięki nim może przyczepiać się do gładkich liści; oraz małego nietoperza krótkogonowego z Nowej Zelandii, wykorzystującego złożone skrzydła jak przednie kończyny do poruszania się po dnie lasu.
Baza danych o znaczeniu wykraczającym poza biologię zwierząt
Przy ponad 1,5 tys. gatunków rozproszonych po całym świecie nietoperze stanowią jedną piątą wszystkich żyjących obecnie ssaków. Ich rola w ekosystemach jest istotna: zapylają rośliny, rozsiewają nasiona i kontrolują liczebność owadów.
Do tego dochodzi cecha szczególnie interesująca dla badań biomedycznych – odporność na choroby i zaskakująco długa, jak na ich rozmiary, długość życia.
Profesor David Ray z Politechniki Teksasu podkreśla, że tak duża ilość danych pozwoli społeczności naukowej śledzić zmiany w genomie – od modyfikacji pojedynczej zasady po brak całych fragmentów w jednej linii, które występują w innej.
Te różnice, zaznacza, w dużej mierze tłumaczą ogromną różnorodność współczesnych nietoperzy i źródła ich wyjątkowych cech. To punkt wyjścia do badań, których znaczenie – jak dodaje – wykracza daleko poza samą tę grupę ssaków.