Σαύρες: Ταχύτατη εξέλιξη μετά από μεταφορά σε νέο περιβάλλον

ready
Originally uploaded by satel444

Αν κάποιος δει λίγα ντοκιμαντέρ ή κοιτάξει προσεκτικά τον κόσμο γύρω του θα πρέπει να καταλάβει το εξής: ότι υπάρχει απίστευτη ποικιλία. Τίποτε δεν είναι ίδιο. Τα χρώματα, τα σχήματα,οι συνδυασμοί. Τόσα φυτά, τόσα ζώα, τόσες μυρωδιές. Άλλοι οργανισμοί είναι περισσότερο εντυπωσιακοί και άλλοι λιγότερο. Αλλά ακόμη και αυτοί που είναι λιγότερο κρύβουν μια άλλη ομορφιά και τελειότητα. Και εδώ ταιριάζει αυτό που έχει πει και ο Κονφούκιος: Η ομορφιά βρίσκεται παντού, αλλά δεν την βλέπει ο καθένας.
Ας πάρουμε για παράδειγμα την Ιταλική σαύρα του τοίχου με επιστημονική ονομασία Podarcis sicula. H σαύρα αυτή ανήκει στην οικογένεια Lacertidae και υπάρχει σε μερικές χώρες της Ευρώπης, όπως στη Γαλλία, στη Σερβία, στη Βοσνία, στην Ιταλία, στην Ελβετία αλλά και στην Τουρκία και τις ΗΠΑ. Εξωτερικά δεν έχει κάτι το εντυπωσιακό σε σχέση με άλλα είδη ερπετών. Το 1971 κάποιοι βιολόγοι μετακίνησαν πέντε ζευγάρια ενήλικων σαυρών αυτού του είδους από το νησί-πατρίδα τους, το Pod-Kopiste που βρίσκεται στη Νότια Αδριατική θάλασσα,στο γειτονικό νησί Pod Mrcaru. Τώρα, μια διεθνή ομάδα ερευνητών έδειξε ότι εισάγοντας αυτές τις μικρές σαύρες σε ένα νέο περιβάλλον, συνεπάγεται ταχείες και μεγάλης κλίμακας εξελικτικές αλλαγές. "Σημαντικές διαφορές στο μέγεθος του κεφαλιού, αυξημένη δύναμη δαγκώματος και ανάπτυξη νέων δομών στους πεπτικούς σωλήνες της σαύρας σημειώθηκαν μετά από μόλις 36 χρόνια, που είναι μια υπερβολικά μικρή χρονική κλίμακα", αναφέρει ο Duncan Irschick, καθηγητής βιολογίας στο πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης-Αμχερστ. Αυτές οι σωματικές αλλαγές έχουν εμφανιστεί παράλληλα με δραματικές αλλαγές στην πυκνότητα του πληθυσμού και στην κοινωνική δομή". Οι ερευνητές επέστρεφαν στα νησιά δυο φορές το χρόνια για τρία χρόνια, την άνοιξη και το καλοκαίρι του 2004-5-6.
Οι σαύρες που αιχμαλωτίστηκαν μεταφέρθηκαν σε ένα εργαστήριο πεδίου όπου μετρήθηκε το μήκος ρύγχους-οπής πρωκτού, οι διαστάσεις του κεφαλιού καθώς και η μάζα του σώματος. Τμήματα της ουράς που πάρθηκαν για ανάλυση DNA επιβεβαίωσαν ότι οι Pod Mrcaru σαύρες ήταν γενετικά ταυτόσημες με το μητρικό πληθυσμό του Pod Kopiste. Οι παρατηρούμενες αλλαγές στη μορφολογία του κεφαλιού προκλήθηκαν από την προσαρμογή σε μια διαφορετική πηγή τροφής. Σύμφωνα με τον Irschick, οι σαύρες στο Pod Kopiste ήταν καλά προσαρμοσμένες στο να πιάνουν κινούμενη λεία, τρώγοντας κυρίως έντομα. Η ζωή στο Pod Mrcaru, όπου δεν είχαν ξαναζήσει ποτέ, τους πρόσφερε αφθονία σε φυτικές τροφές, περιλαμβάνοντας τα τοπικά φύλλα και μίσχους. Η ανάλυση των περιεχομένων του στομαχιού έδειξε ότι η δίαιτα περιελάμβανε μέχρι τα 2/3 φυτά, ανάλογα με την εποχή, μια μεγάλη αλλαγή σε σχέση με τον πληθυσμό του Pod Kopiste.
"Σαν αποτέλεσμα, οι σαύρες στον Pod Mrcaru έχουν κεφάλια μακρύτερα, πλατύτερα και ψηλότερα σε σχέση με αυτά του Pod Kopiste, που σημαίνει μεγαλύτερη δύναμη στο δάγκωμα", εξηγεί ο Irschick.
"Αυτό που είναι μοναδικό σε αυτήν την έρευνα είναι αυτή η γρήγορη εξέλιξη επηρεάζει όχι μόνο τη δομή και λειτουργία του είδους αλλά και την ηθολογία-φυσική ιστορία", αναφέρει ο Irschick. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύτηκαν στις 25 Μαρτίου, στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences.
Πηγές:
1)University Of Massachusetts, Amherst. "Lizards Undergo Rapid Evolution After Introduction To A New Home." ScienceDaily 18 April 2008. 19 April 2008 .
2)http://en.wikipedia.org/wiki/Italian_Wall_Lizard

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

Τουατάρα: Το ταχύτερα εξελισσόμενο ζώο

Σε μια μελέτη του «ζωντανού δεινόσαυρου» της Νέας Ζηλανδίας, το τουατάρα, ο εξελικτικός βιολόγος και ειδικός στο αρχαίο DNA, καθηγητής David Lambert και η ομάδα του από το Alan Wilson κέντρο Μοριακής Οικολογίας και Εξέλιξης, ανακάλυψαν DNA ακολουθίες από τα κόκκαλα αρχαίων τουατάρα που χρονολογούνται στα 8,000 χρόνια. Βρήκαν ότι παρόλο που τα τουατάρα έχουν παραμείνει σωματικά απαράλλακτα για πολύ μεγάλες περιόδους εξέλιξης, σε μοριακό επίπεδο εξελίσσονται γρηγορότερα από οποιοδήποτε άλλο ζώο έχει εξεταστεί μέχρι τώρα. Η έρευνα θα δημοσιευτεί στο τεύχος Μαρτίου του περιοδικού Trends in Genetics. «Αυτό που έχουμε βρει είναι ότι το τουατάρα έχει το υψηλότερο μοριακό εξελικτικό ποσοστό που έχει μετρηθεί μέχρι σήμερα.» λέει ο καθηγητής Lambert.
Το ποσοστό εξέλιξης για τους Adelie πιγκουΐνους τους οποίους ο Lambert και η ομάδα του μελετούσαν για πολλά χρόνια στην Ανταρκτική, είναι ελαφρώς χαμηλότερο από αυτό των Τουατάρα. Το ποσοστό των Τουατάρα είναι σημαντικά ταχύτερο από ότι για ζώα όπως η αρκούδα των σπηλαίων, το λιοντάρι, το άλογο.
«Φυσικά περιμέναμε ότι τα τουατάρα που κάνουν τα πάντα αργά – μεγαλώνουν αργά, αναπαράγονται αργά και έχουν έναν πολύ αργό μεταβολισμό- θα έχουν εξελιχθεί και με αργό ρυθμό. Στην πραγματικότητα, σε επίπεδο DNA, εξελίσσονται απίστευτα γρήγορα, κάτι που υποστηρίζει την υπόθεση που παλαιότερα είχε προταθεί από τον εξελικτικό βιολόγο Allan Wilson, ο οποίος έλεγε ότι το ποσοστό της μοριακής εξέλιξης δεν είχε σχέση με το ποσοστό της μορφολογικής εξέλιξης.
Ο Άλαν Γουίλσον είναι βετεράνος της μοριακής εξέλιξης. Οι ιδέες του ήταν αμφιλεγόμενες όταν της εισήγαγε, σαράντα χρόνια πριν, αλλά η νέα αυτή έρευνα τις υποστηρίζει. Ο καθηγητής Lambert λέει ότι τα ευρήματα μπορεί να φανούν χρήσιμα σε μελλοντικές έρευνες και σχέδια για τη διαχείριση των τουατάρα, και η ομάδα τώρα ελπίζει να επεκτείνει την δουλειά στην εξέλιξη άλλων ζωϊκών ειδών.
«Θέλουμε να συνεχίσουμε και να μετρήσουμε το ποσοστό μοριακής εξέλιξης για τους ανθρώπους καθώς και να δουλέψουμε περισσότερο με τα μόα και τα ανταρκτικά ψάρια για να δούμε αν τα ποσοστά των DNA αλλαγών είναι ανεξάρτητα σε αυτά τα είδη. Υπάρχουν ανθρώπινες μούμιες στις Άνδεις και μερικά πολύ καλά δείγματα στη Σιβηρία όπου έχουμε συνεργάτες, οπότε ελπίζουμε ότι θα μπορέσουμε να μετρήσουμε το ποσοστό της ανθρώπινης εξέλιξης και σε αυτές τις περιπτώσεις. Το τοατάρ, Sphendon punctatus, βρίσκεται μόνο στη Νέα Ζηλανδία και είναι ο μόνος επιζών από μια τάξη ερπετών, τα Sphenodontia που έζησαν μαζί με τους αρχικούς δεινόσαυρους και ξέφυγαν από τα άλλα ερπετά 200 εκατομμύρια χρόνια πριν, κατά το Ανώτερο Ιουρασικό.

πηγή: Cell Press

earthsos.gr/earthsos.blogspot.com

Κλιματικές αλλαγές: επηρεάζουν την εξέλιξη των ειδών;

Σήμερα οι επιστήμονες αναφέρουν ότι οι έντονες κλιματικές αλλαγές είναι πολύ πιθανόν να έχουν σημαντικές επιπτώσεις τόσο στην παγκόσμια οικολογία αλλά και στην διαδικασία της εξέλιξης της ζωής Μια 20ετής έρευνα που αφορά την μελέτη της εξέλιξης προβάτων από τη Σκωτία αποκάλυψε την έντονη συσχέτιση της παραπάνω διαδικασίας με τις καιρικές συνθήκες, οι οποίες είχαν προκαλέσει αλλαγές τόσο στην εξωτερική εμφάνιση αλλά και στον αριθμό των ατόμων του πληθυσμού.
Οι δριμείς χειμώνες προκάλεσαν τη γέννηση προβάτων μεγαλύτερου μεγέθους αλλά και αλλαγές στον όγκο του πληθυσμού, ενώ αυτό το φαινόμενο δεν παρατηρήθηκε σε εποχές με πιο ήπιους χειμώνες.
Η επιστημονική ομάδα αναφέρει ότι η μελέτη αυτή, η οποία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Science, είναι η πρώτη που συσχετίζει αυτούς τους παράγοντες.
«Έως τώρα, ήταν πραγματικά πολύ δύσκολο να αποδειχθεί πως ακριβώς συνδέονται η οικολογία και οι εξελικτικές αλλαγές, όμως σήμερα έχουμε καταφέρει να τα συσχετίσουμε», αναφέρει ο Tim Coulson, συντάκτης της μελέτης και επιστήμονας από το Imperial College London.
Ο Δρ. Coulson και οι συνάδελφοι του κατάφεραν να αποδείξουν αυτή τη συσχέτιση εξετάζοντας τον πληθυσμό των προβάτων της φυλής Soay στα νησιά Outer Hebrides.
«Ο λόγος για τον οποίο εξετάσαμε αυτά τα πρόβατα οφείλεται στο γεγονός ότι τα είδη αυτά έχουν μελετηθεί εκτενώς και στο παρελθόν. Το ενδιαίτημα τους μοιάζει με ένα φυσικό εργαστήριο, είναι ένα πραγματικά πολύ απλό σύστημα, ολόκληρο το νησί αποτελείται μονό από πρόβατα και χόρτα», εξηγεί ο Coulson.
Αναπαραγωγική επιτυχία
Οι επιστήμονες εξέτασαν δεδομένα από το 1985, τα οποία αφορούσαν το μέγεθος του πληθυσμού αλλά και τις σωματικές αναλογίες των ατόμων.
«Πολύ σημαντικό παράγοντα για τον προσδιορισμό της επίδρασης που μπορεί να έχει η οικολογία στην εξέλιξη αλλά και αντιθέτως, αποτελεί η κατανόηση του τρόπο με τον οποίο επηρεάζεται η δυναμική του πληθυσμού από χαρακτηριστικά όπως το σωματικό βάρος ή το χρώμα ματιών, τα οποία εν μέρει ελέγχονται γενετικά», σχολιάζει ο Coulson.
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το μέγεθος του σώματος συνδέεται με τον αριθμό των ζώων. Όταν εισήχθησαν στον πληθυσμό πολλά άτομα μεγάλου σωματικού μεγέθους, ο αριθμός των ατόμων παρουσίασε παράλληλα μια έντονη αυξομείωση, πιθανότατα λόγω ακριβώς της σχέσης που υπάρχει ανάμεσα στο σωματικό μέγεθος και την αναπαραγωγική διαδικασία.
Τα μέλη της ερευνητική ομάδας ανακάλυψαν επίσης ότι το σωματικό μέγεθος των προβάτων επηρεαζόταν από το περιβάλλον.
«Χρησιμοποιήσαμε μια κλίμακα για τον προσδιορισμό της δριμύτητας και τη σύγκριση των χειμώνων στην Σκωτία. Ο περιβαλλοντικός αυτός παράγοντας μεταβάλλονταν κατά τη διάρκεια της μελέτης», εξηγεί ο Coulson.
Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1980, όπου παρατηρήθηκαν έντονα καιρικά φαινόμενα, τα δεδομένα έδειξαν μια εκτεταμένη αναπαραγωγή μεγαλύτερων σε μέγεθος ατόμων.
«Όμως με το πέρασμα των ετών και καθώς οι καιρικές συνθήκες κατά τη διάρκεια του χειμώνα είναι πιο ήπιες, έχει διαπιστωθεί ότι απομακρύνονται από τη δράση της φυσικής επιλογής, καθώς τα περισσότερα άτομα δεν παρουσιάζουν ιδιαίτερα αυξημένο σωματικό μέγεθος».
Ο Coulson τόνισε ότι η μελέτη αυτή αποκαλύπτει τον τρόπο με τον οποίο οι περιβαλλοντικοί παράγοντες επηρεάζουν την δυναμική της εξέλιξης των ειδών αλλά και τις οικολογικές διεργασίες και προβλέπει ότι καθώς το κλίμα αλλάζει και οι χειμώνες γίνονται όλο και λιγότερο έντονοι, το μέγεθος των προβάτων μειώνεται και ο πληθυσμός γίνεται ιδιαίτερα ασταθής.

πηγή: pathfinder.gr
bbc.co.uk