Naujasis tyrimas, paskelbtas žurnale „Nature“, yra didžiausias kada nors atliktas šikšnosparnių DNR ir fosilijų tyrimas. Tyrėjai sukūrė naujas, aukščiausios kokybės 41 šikšnosparnių rūšies genomų kolekcijas, kurias analizavo kartu su 62 esamomis sekomis, taip sukuriant rekordiškai didelį duomenų rinkinį, apimantį 103 šikšnosparnių genomus ir 44 šikšnosparnių fosilijas.
„Tai nepaprasta, – teigia tyrimo bendraautorė ir Dublino universitetinio koledžo molekulinės evoliucijos ir žinduolių filogenetikos profesorė Emma Teeling. - Po dešimtmečius trukusių tyrimų ir prieštaringų išvadų pagaliau atskleidėme, kaip ir kada evoliucionavo šikšnosparniai.“
Analizė rodo, kad šikšnosparniai atsirado Europoje maždaug prieš 65 milijonus metų - o tai prieštarauja ankstesnėms hipotezėms, teigusioms, kad jų kilmės vieta yra Azija, Afrika arba Šiaurės Amerika, o atsirado jie es1 maždaug prieš 50 milijonų metų. Be to, mokslininkai nustatė, kad echolokacija ir tikrasis skraidymas šikšnosparniuose išsivystė anksti, maždaug prieš 50 milijonų metų - o ne keletą kartų po to, kai šiuolaikiniai šikšnosparniai pradėjo įvairėti.
Susiję straipsniai
„Šis tyrimas iš esmės keičia šikšnosparnių evoliucijos tyrimus, nes pagaliau suteikia mums patikimą, aiškiai nustatytą šeimos medį ir biogeografiją – tai, ko mokslininkams dešimtmečiais nepavyko pasiekti“, – sako kita tyrimo bendraautorė ir profesorė bei balso komunikacijos neurogenetikos tyrimų grupės vadovė Jungtinės Karalystės Šv. Andriaus universitete Sonja Vernes. - Jei šeimos medis sudarytas teisingai, visa kita, kas susiję su šikšnosparnių evoliucija, pradeda susidėlioti į savo vietas.“
Tyrime buvo įtraukti visų 21 pripažintos šikšnosparnių šeimos atstovai, taip pat kai kurios iš įspūdingiausių Žemėje žinomų šikšnosparnių rūšių. Pavyzdžiui, duomenų rinkinyje buvo įtrauktas kilaulianosinis šikšnosparnis (Craseonycteris thonglongyai), kuris būdamas apie 2,5 centimetro ilgio, laikomas mažiausiu Žemės žinduoliu - ir madagaskarinis diskakojis šikšnosparnis (Myzopoda aurita), kurio riešų ir kulkšnių srityse yra siurbtuvėliai, padedantys jam prisitvirtinti prie lygaus paviršiaus.
Tyrimų komanda, kurią sudarė 137 mokslininkai, susiję su „Bat1K“ – tarptautiniu projektu, kurio tikslas yra sudaryti visų gyvų šikšnosparnių rūšių genomų žemėlapį – panaudojo pažangias DNR sekos nustatymo ir skaičiavimo technologijas, kad identifikuotų atskirus genus ir iš naujo nubraižytų šikšnosparnių šeimos medį.
„Mūsų indėlis – tai novatoriški metodai ir neprilygstami duomenys, kurie kartu sudaro evoliucijos medį, apimantį visus šias svarbiausias fosilijas“, – teigia tyrimo bendraautorė ir filogenetikos bei atogrąžų miškų kirtimo profesorė Niujorko Stony Brook universitete Liliana Dávalos.
Be kitų atradimų, mokslininkai nustatė, kad 50 milijonų metų senumo išnykusios rūšies Vielasia sigei fosilija iš Pietų Prancūzijos, kurioje matomi pažangios echolokacijos požymiai, yra seniausioje šikšnosparnių šeimos medžio šakoje - o tai rodo, kad echolokacija atsirado dar prieš šiuolaikinių šikšnosparnių įvairovės susiformavimą. Šis atradimas - kartu su išvada, kad tikrasis skrydis šikšnosparniuose atsirado anksti - padeda paaiškinti, kodėl ši giminės linija buvo tokia sėkminga ir šiandien visame pasaulyje išsivystė į daugiau nei 1500 rūšių.
Rezultatai rodo, kad atsiradę Europoje šikšnosparniai greitai išplito į Afriką, sukurdami Europos ir Afrikos centrą, iš kurio jie išplito į Aziją, Ameriką ir Australiją. Šikšnosparniai yra vieninteliai žinduoliai, gebantys tikrai skristi - tai reiškia, kad jie plasnoja sparnais, o ne tik sklendžia ar krenta kaip parašiutas. Tyrimo duomenimis, per visą savo evoliuciją jie įgijo ilgesnę gyvenimo trukmę nei kiti panašaus kūno dydžio žinduoliai – jie gyvena aštuonis–dešimt kartų ilgiau, nei būtų galima tikėtis, ir beveik nerodo senėjimo bei vėžio požymių.
„Kai kurios šikšnosparnių rūšys, atsižvelgiant į jų dydį, gyvena nepaprastai ilgai ir sugeba lengvai įveikti ligas, kurios mums sukeltų rimtų sveikatos sutrikimų, – sako S. Vernes. - Iki šiol neturėjome pakankamai tvirto pagrindo, kad galėtume tinkamai suprasti, kaip šikšnosparniai išsiugdė savo nepaprasčiausias savybes – nuo skrydžio ir echolokacijos iki neįtikėtinai ilgo gyvenimo trukmės ir atsparumo ligoms. Dabar jau turime.“
Šiam tyrimui sukurtas genominių duomenų šaltinis sudaro pagrindą būsimiems šikšnosparnių ilgaamžiškumo ir atsparumo ligoms tyrimams, kurie gali būti naudingi ir žmonėms, teigia S. Vernes. „Jei sugebėsime suprasti, kaip jie tai daro genetiniu lygmeniu, tai galiausiai galėtų padėti mums sukurti šikšnosparnių įkvėptus metodus, skirtus žmonių sveikatai gerinti“, – sako ji.
Šie atradimai taip pat galėtų padėti išsaugoti šikšnosparnius naudojant genominius metodus. Šikšnosparnių apsauga yra svarbi, nes jie padeda išlaikyti sveikas ekosistemas, apdulkindami augalus, platindami sėklas ir suėsdami milžinišką kiekį kenkėjų vabzdžių, aiškina S. Vernes. Taip pat dar reikia atlikti daugiau darbo, siekiant identifikuoti visų gyvų šikšnosparnių protėvį, kurio genomą mokslininkai pirmą kartą bandė atkurti.
„Man tai nėra istorijos pabaiga, – sako S. Vernes. – Tai tik pirmasis skyrius.“
Parengta pagal „Live Science“.