A szalamandra DNS-elemzése szinte minden rönk alatt új fajokat tár fel – állapították meg a Berkeley Egyetem zoológusai

A szalamandra DNS-elemzése szinte minden rönk alatt új fajokat tár fel – állapították meg a Berkeley Egyetem zoológusai
A szalamandra DNS-elemzése szinte minden rönk alatt új fajokat tár fel – állapították meg a Berkeley Egyetem zoológusai
Anonim

Berkeley – Egy új szalamandrafajt fedeztek fel egy elszigetelt dombvidéken Mexikó délkeleti részén, és rávilágít az evolúció agilis találékonyságára, valamint arra a sok fajra, amelyek még mindig felfedezésre várnak az úttól távol lévő helyeken, sőt az orrunk alatt is..

A talajban élő szalamandra úgy néz ki, mint egy több száz mérfölddel távolabbi hegylábban élő szalamandra, de a Kaliforniai Egyetem (Berkeley) zoológusai által végzett DNS-elemzés kimutatta, hogy különálló fajok.A szakértők nem tudják megkülönböztetni őket, de láthatóan különböző őseiktől fejlődtek ki, és nem egymás legközelebbi rokonai.

A Proceedings of the National Academy of Sciences online kiadásában ezen a héten közölt megállapítás a párhuzamosságnak nevezett evolúciós koncepciót demonstrálja, azt a helyzetet, amikor két organizmus egymástól függetlenül ugyanazt az alkalmazkodást éri el egy adott környezethez.

A felfedezés egyike azoknak a meglepetéseknek, amelyek az elmúlt néhány évben felmerültek, amikor a biológusok DNS-összehasonlításokat használnak a fajok megkülönböztetésére és a családfák feltérképezésére. Egyre több kutató fedezi fel, hogy az egykor ugyanazon faj különálló populációinak hitt fajok valójában különböző fajok vagy leszármazások, amelyek genetikailag annyira különböznek egymástól, mint a ló a tehéntől.

"A biológiai sokféleséget erősen aluljelentették" - mondta David Wake, az UC Berkeley integratív biológia professzora, a PNAS tanulmány társszerzője Gabriela Parra-Olea volt végzős hallgatóval, aki jelenleg a Museum of Comparative posztdoktori ösztöndíjasa. Állattan a Harvard Egyetemen, és hamarosan a Mexikói Egyetemen fog állást foglalni Mexikóvárosban.

Ez a nem sejtett sokféleség, amelyet gyakran "rejtélyes biológiai sokféleségnek" neveznek, a bálnáktól a madarakig, a gombáktól a virágos növényekig mindenben megjelenik. Ez hatással van azokra, akik nyomon követik a fajokat, például azokat, akik végrehajtják a veszélyeztetett fajokról szóló törvényt, valamint azokra a biológusokra, akik megpróbálják felmérni a diverzitást egy adott régióban. Ráadásul kérdéseket vet fel a biológiai sokféleség megőrzésével kapcsolatban.

"A biológiában túlságosan konzervatívak voltunk az új fajok felismerésével kapcsolatban" - mondta Bruce Baldwin botanikus, a Berkeley Egyetem Jepson Herbáriumának kurátora és az integratív biológia professzora. "Az általános gyakorlat az volt, hogy ha nem tudod szemről megkülönböztetni a különböző származásúak tagjait, akkor nem szabad őket különböző fajként kezelni. De ha egybegyűjtjük őket, az alulreprezentálja a biológiai sokféleséget és az evolúciósan jellegzetes populációkat. nem kapják meg a többi csoportnak biztosított védelmet."

Wake, a kétéltűek, különösen a szalamandra és a békák elismert szakértője, látszólag minden rönk alatt új fajokat tár fel.Még az állítólagosan alaposan átfésült területeken is – a kaliforniai Yosemite és Sequoia Nemzeti Parkokban – Wake és kollégái új fajokat találnak a Nemzeti Parkszolgálat által megrendelt felmérés részeként.

Wake és tanítványai elképesztő eltéréseket találtak az egykor egyetlen fajon belül. A kaliforniai karcsú szalamandra, a Batrachoseps attenuatus, az állam leggyakoribb szalamandra, kiderült, hogy 20 különálló faj, amely Oregontól Mexikóig terjed a part mentén. 1997-ben egy új fajt talált a Los Angeles melletti San Gabriel-hegységben, tavaly pedig egy másikat San Simeonban.

Hasonlóan, a Marylandi Egyetem biológusa DNS-elemzés után felfedezte, hogy az Egyesült Államok keleti részén élő közönséges nyálkás szalamandra, a Plethodon glutinosus valójában 16 különálló faj.

"Evolúciós szempontból ezek kétségtelenül különálló fajok" - mondta Wake. "Nem párosodnak egymással, és teljesen különböző geológiai és ökológiai területeken élnek."

Wake azt mondta, hogy az ismert szalamandrák száma évente két százalékkal növekszik – közel 100 új fajjal –.

Madarászok hasonló rejtélyes biodiverzitást találtak keresztcsőrűeknél, herpetológusok hüllőknél, tengerbiológusok bálnáknál, botanikusok pedig növényeknél, például az apró sárga aranymezőkön, amelyek minden tavasszal Kalifornia dombjait borították.

"Egyesetre, amikor az evolúciót az eddigieknél alacsonyabb szinten vizsgáljuk, olyan csoportokat találunk, amelyek kiterjedt eltérő evolúción mentek keresztül, miközben morfológiailag megkülönböztethetetlenek maradtak" - mondta Baldwin. Egyik végzős diákja az aranymezőkön dolgozik.

A jelenlegi PNAS-anyag a szalamandra egy adott nemzetségével, a Lineatritonnal foglalkozik, amely egyedülálló a szalamandra között abban, hogy hogyan alkalmazkodott az erdő talajában való élethez. Az ásás megkönnyítése érdekében az összes többi talajlakó szalamandra hosszú és karcsú lett azáltal, hogy több csigolya fejlődött ki a nyakon és a háton, és összezsugorodott a lába.A gyors beásás megkönnyíti a ragadozók elől való menekülést, mondta Wake, és lehetővé teszi, hogy a szalamandra alföldi élőhelyre költözzön.

A Lineatriton az egyetlen szalamandra, amely a zsiráf hegyének levételével hosszú és karcsú lett – hosszabb csigolyákat növesztett. Csak egy fajt, a Lineatriton lineolust ismerték fel a nemzetségben, és a Veracruz-parton belüli hegyek lábánál él, 2000 és 4000 láb között.

Amikor Parra-Olea azonos szalamandrákat gyűjtött egy ismert populációból a parttól távolabb fekvő, Los Tuxtlas néven ismert dombok elszigetelt sorában, természetesen azt feltételezte, hogy ugyanabból a fajból származnak.

Mitokondriális DNS-ük elemzése feltárta azonban, hogy két különálló fajról van szó, amelyek véletlenül ugyanazt a megoldást találták – karcsúsítani és kinyújtani – az üregesedés problémájára. Nyilvánvalóan hasonló ősöktől fejlődtek ki, akiknek általánosabb szalamandra testük volt, amelyet a testével körülbelül azonos hosszúságú farok jellemez.

"Annyira meglepődtünk, hogy újra elvégeztük a DNS-elemzést" - mondta Wake. "Ezek a szalamandrák párhuzamosan ugyanazt a mechanizmust fejlesztették ki a talajba való befúrásra, csigolyáik meghosszabbításával – azt hittük, hogy ez a stratégia csak egyszer alakult ki a szalamandrákban."

Érdekes módon a Lineatriton nemzetség és a trópusi alföldön elterjedtebb talajlakó szalamandra, az Oedipina különböző módokat fejlesztett ki a talajba való behatolásra, amit a biológusok konvergenciának neveznek. Míg Oedipina több csigolyát fejlesztett ki – 14-ről 18-22 csigolyára bővült a fej és a farok között –, a Lineatriton ugyanannyit, 14-et tartott, de hosszabbra nőtt. Mindkettőnek a farka majdnem kétszer akkora, mint a test többi része.

Wake és Parra-Olea DNS-elemzésükből, amely számos mexikói trópusi síkvidéki szalamandrát is tartalmazott, azt találta, hogy a Lineatriton és az Oedipina sem állnak szoros kapcsolatban egymással. "Ezek az eredmények betekintést engednek a konvergens és párhuzamos evolúció mintáiba, valamint a leszármazási vonalak diverzifikációjába" - mondta Wake."Új molekuláris technikák nélkül ez lehetetlen lett volna."

A munkát a National Science Foundation, a National Geographic Society és a mexikói Consejo Nacional de Ciencia y Technología (CONACyT) támogatta.

A kétéltűek biológiájával és megőrzésével kapcsolatos további információkért tekintse meg az új AmphibiaWebet a következő címen:

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei