วิวัฒนาการเซ็กซี่บาคาร่าซับซ้อนเกินกว่าจะวางแผนได้เหมือนแผนภูมิต้นไม้ครอบครัว
โดย KAT ESCHNER | เผยแพร่เมื่อ 9 เมษายน 2018 23:38 น
ศาสตร์
สิ่งแวดล้อม
แบ่งปัน
สีเทา สีฟ้า ใหญ่ ใหญ่กว่า : วาฬบาลีนใส่เมก้าไว้ใน “megafauna” ในการศึกษาใหม่ที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 4 เมษายนในวารสารScience Advancesนักวิจัยได้พูดคุยถึงการจัดลำดับจีโนมทั้งหมดของแมมมอธหลายสายพันธุ์ รวมทั้งวาฬสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นสัตว์ที่ใหญ่ที่สุดที่ยังมีชีวิตอยู่ พวกเขาพบว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในทะเลเหล่านี้มีความเกี่ยวข้องกันในลักษณะที่น่าประหลาดใจ ซึ่งอาจบ่งชี้ว่ามุมมองดั้งเดิมที่สุดของวิวัฒนาการไม่ถูกต้องนัก
หกสายพันธุ์ที่นักวิจัยศึกษา รวมทั้งวาฬหลังค่อมครีบ sei มิงค์ และวาฬสีน้ำเงิน เป็นส่วนหนึ่งของครอบครัวที่รู้จักกันในชื่อรอควาล—พวกมันคือวาฬบาลีนที่มีจีบที่คอ ทำให้พวกมันกลืนน้ำทะเลเข้าไปได้เต็มปาก พวกเขากรองอาหารโดยใช้จานบาลีน วาฬบาลีนอีกสายพันธุ์หนึ่ง คือ วาฬสีเทา ซึ่งปัจจุบันถูกแยกออกเป็นอนุกรมวิธานของมันเอง แต่ด้วยการจัดลำดับจีโนมของสปีชีส์เหล่านี้และนำรูปแบบใหม่ของการตรวจสอบที่รู้จักกันในชื่อการวิเคราะห์เครือข่ายวิวัฒนาการมาใช้ นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นได้ว่าวาฬสีเทานั้นเป็นสัตว์ชนิดหนึ่งที่มีขนดกเหมือนกัน และมันมีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับวาฬครีบและวาฬหลังค่อม: อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น อันที่จริง
ยิ่งกว่าวาฬเหล่านั้นสำหรับสัตว์ตัวอื่นๆ
การค้นพบนี้ให้การสนับสนุนเพิ่มเติมสำหรับวิทยานิพนธ์ที่ว่า “วิวัฒนาการมีความซับซ้อนมากกว่าที่ดาร์วินจินตนาการไว้” ผู้เขียนนำการศึกษาและนักพันธุศาสตร์วิวัฒนาการ Axel Janke ผู้ซึ่งมีส่วนเกี่ยวข้องกับ Senckenberg Biodiversity and Climate Research Center รวมทั้ง Goethe University กล่าว Janke กลายเป็นหัวข้อข่าวเมื่อไม่กี่ปีก่อน เมื่อการวิเคราะห์ทางพันธุกรรมทำให้เขาและเพื่อนร่วมงานโต้แย้งว่าจริงๆ แล้วมียีราฟสี่สายพันธุ์ไม่ใช่แค่เพียงสายพันธุ์เดียว นักวิจัยในห้องแล็บของเขายังคงพยายามหาคำตอบว่าทำไมยีราฟถึงมีเกี้ยวพาราสีกัน
ครีบปลาวาฬ
ครีบปลาวาฬ ฟลอเรียน ชูลซ์
ชาร์ลส์ ดาร์วินตั้งข้อสังเกตว่าวิวัฒนาการสามารถแสดงแทนด้วยต้นไม้ โดยแต่ละสปีชีส์เป็นกิ่งก้านสาขาหนึ่ง เขาคิดว่าการเก็งกำไรเกิดขึ้นเมื่อสิ่งมีชีวิตถูกบังคับให้ปรับตัวโดยการแยกทางภูมิศาสตร์ แหล่งที่อยู่อาศัยที่แตกต่างกันเล็กน้อยสนับสนุนการดัดแปลงที่แตกต่างกันเล็กน้อย และการแบ่งแยกทางกายภาพครั้งใหญ่จะทำให้ประชากรไม่ผสมปนเปกัน เมื่อเวลาผ่านไป อิทธิพลทางนิเวศวิทยาที่แตกต่างกันจะหล่อหลอมแต่ละกลุ่มให้เป็นสิ่งใหม่ ในกรณีของยีราฟกลุ่มของ Janke ได้ตั้งทฤษฎีว่าอุปสรรคบางประการในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของพวกมัน กล่าวคือ แม่น้ำที่ไม่สามารถข้ามได้เมื่อระดับน้ำสูงขึ้น ได้จุดประกายการแบ่งตัวของพวกมันออกเป็นสี่สายพันธุ์ ในกรณีที่ไม่มีหลักฐานไม่ทางใดก็ทางหนึ่งก็ยังเป็นไปได้
แต่ในกรณีของวาฬซึ่งอยู่ในมหาสมุทรร่วมโลก หลักฐานสำหรับกระบวนการที่เรียกว่า sympatric speciation ซึ่งสายพันธุ์ต้นกำเนิดสามารถสร้างหน่อใหม่ในพื้นที่ทางภูมิศาสตร์เดียวกันได้ชัดเจนกว่ามาก การวิเคราะห์เครือข่ายเชิงวิวัฒนาการใช้คำอุปมาต้นไม้และเปลี่ยนเป็นเว็บที่ซับซ้อน ซึ่งยอมรับการเชื่อมต่อทางครอบครัวประเภทต่างๆ ที่แสดงโดยการจัดลำดับจีโนมทั้งหมด การเปรียบเทียบจีโนมทั้งหมดของ rorquals แสดงให้เห็นว่าพันธุกรรมมีความลื่นไหลมากกว่าแบบจำลอง “ต้นไม้” ของดาร์วินมาก Janke กล่าว
ดาร์วินไม่ผิด โดยส่วนตัวแล้ว เขาทำงานกับเครื่องมือที่มีให้ โดยหลักๆ แล้วคือการสังเกตการณ์ แต่นักชีววิทยาสมัยใหม่มีเครื่องมืออื่นๆ ที่ทำให้พวกเขามองเห็นความแตกต่างที่ลึกซึ้งกว่ารูปลักษณ์และพฤติกรรมที่ดาร์วินและนักชีววิทยารุ่นต่อรุ่นได้พึ่งพาอาศัยกัน
“การไหลของยีนและการผสมพันธุ์เป็นเรื่องปกติธรรมดามากกว่าที่นักชีววิทยามักคิด” Janke กล่าว การวิเคราะห์ยีนของ rorquals แสดงให้เห็นว่าพวกมันผสมพันธุ์กันในหลาย ๆ ช่วงเวลาในประวัติศาสตร์วิวัฒนาการ สิ่งนี้ไม่สมเหตุสมผลนักหากคุณพึ่งพาแบบจำลองของดาร์วินเท่านั้น ซึ่งกิ่งก้านของแผนภูมิวงศ์ตระกูลจะไม่แตะต้องอีกหลังจากแยกจากกัน แต่วาฬเหล่านี้จำนวนมากมีมหาสมุทรกว้างใหญ่เหมือนกัน และได้แยกพันธุ์กันทั้งๆ ที่พวกมันสามารถผสมพันธ์ุกันต่อไปได้
ผลลัพธ์เหล่านี้แสดงให้เห็นว่าการจัดลำดับจีโนม
ทั้งหมดอาจมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับสิ่งมีชีวิตในทะเล เพราะมันแสดงให้เห็นว่าความเข้าใจผิดเกี่ยวกับความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมระหว่างสัตว์ทะเลชนิดต่างๆ นั้นเป็นอย่างไร ในกรณีของวาฬสีเทา สาเหตุที่มัน speciated ดูเหมือนจะเป็นการหาช่องทางนิเวศวิทยาใหม่ วาฬสีเทาเป็นสัตว์กินน้ำจากก้นทะเลที่ดูดตะกอนและอาหารจากพื้นทะเล มากกว่าที่จะกินอึกใหญ่สูงขึ้นไป เช่นเดียวกับวาฬตัวอื่นๆ ในการศึกษานี้ การเติมเต็มช่องว่างนั้นผลักดันให้วาฬมีวิวัฒนาการที่แตกต่าง ทั้งสูญเสียรอยจีบที่ไม่จำเป็นในคอหรือล้มเหลวในการพัฒนาพวกมันตั้งแต่แรก รูปลักษณ์และพฤติกรรมที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขาทำให้นักชีววิทยาเชื่อว่าพวกเขาไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของครอบครัวเดียวกันกับ rorquals ซึ่งทำให้พวกเขาแตกแขนงออกไปในแผนภูมิต้นไม้ครอบครัวที่มีวิวัฒนาการแบบดั้งเดิม อย่างไรก็ตาม เว็บที่ซับซ้อนกว่านั้น
ตัวเร่งปฏิกิริยาที่แน่นอนสำหรับการเก็งกำไรในวาฬเหล่านี้อาจเป็นสิ่งต่างๆ เช่น พฤติกรรม อาหาร หรือเวลาในการผสมพันธุ์ Janke กล่าว “แต่สิ่งนี้ไม่เป็นที่ทราบและเข้าใจกันดี” จำเป็นต้องมีการศึกษาเพิ่มเติม แต่มีการจัดลำดับจีโนมของสัตว์จำพวกวาฬน้อยมาก
นอกจากจะทำให้ครอบครัวกลับมาพบกันอีกครั้งแล้ว งานวิจัยยังได้กล่าวถึงข้อเท็จจริงที่มีความหวังเกี่ยวกับนกตัวนั้นด้วย ซึ่งรวมถึงวาฬสีเทาด้วย มันแสดงให้เห็นว่าการหยุดการล่าวาฬเชิงพาณิชย์เกือบทั่วโลก ซึ่งตั้งขึ้นโดยคณะกรรมาธิการการล่าวาฬระหว่างประเทศในช่วงต้นทศวรรษ 1980 ช่วยชีวิตพวกมันได้มากพอที่จะรักษาเสถียรภาพของประชากร “เราพบว่า rorquals มีความหลากหลาย [ทางพันธุกรรม]” Janke กล่าว ความหลากหลายทางพันธุกรรมนั้นทำให้เกิดความยืดหยุ่นทั่วทั้งสายพันธุ์ซึ่งทำให้พวกมันสามารถเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศของทะเลได้เซ็กซี่บาคาร่า / สัตว์เลี้ยง
