ההקשר האבולוציוני של השפלה אימונוגנומית של דינוג'ים. קרדיט: Current Biology/Brownstein et al.
מחקר שפורסם ב ביולוגיה נוכחית מגלה כי טפילות מינית בדגיגים מקורה במהלך אירוע התחממות כדור הארץ גדול שהוביל למעבר שלהם מקרקעית האוקיינוס לים העמוק. הסתגלות זו הקלה במהירות מִין גיוון באזור חצות של האוקיינוסים, המושפע מגורמים גנטיים ואנטומיים כאחד.
אבולוציה של טפילות מינית בדגיגים
חברי קבוצת החולייתנים, כולל דיגיות, הם ייחודיים בבעלי מאפיין המכונה טפילות מינית, שבו זכרים מתחברים זמנית או מתמזגים לצמיתות עם נקבות כדי להזדווג. כעת, חוקרים פרסמו מחקר ב-23 במאי בכתב העת ביולוגיה נוכחית המראה כי טפילות מינית התעוררה בתקופה של התחממות גלובלית גדולה ומעבר מהיר עבור דיגיות מקרקעית האוקיינוס לים העמוק והפתוח.
לממצאים יש השלכות על הבנת האבולוציה וההשפעות שיכולות להיות להתחממות הגלובלית בים העמוק, על פי החוקרים.
אבולוציה של דג דג: מסע מקרקעית האוקיינוס
"התוצאות שלנו מראות כיצד הדגיגים האייקוניים של הים העמוק התפתחו מאבות קדמונים שהלכו לאורך קרקעית האוקיינוס באמצעות סנפירי אגן שונה", אומר צ'ייס ד. אוניברסיטת ייל. "בדיוק כמו שלווייתנים ירדו חזרה למים, דיגיות קפצו בחזרה למים הפתוחים מאבות קדמונים מהלכים על קרקעית האוקיינוס העמוקה.
"אנחנו מראים שזה קרה לאחרונה יותר ממה שחשבו לאחר הכחדת הדינוזאורים. לאחר מכן, הדגיגים התגוונו במהירות באזור 'חצות' (בתיפלגי) של האוקיינוסים, מה שכנראה תוצאה של ההזדמנויות האקולוגיות שמעניק בית גידול חדש זה. אנו מראים כיצד האבולוציה של אחד ההיבטים המוזרים ביותר בביולוגיה של דיגית, טפילות מינית, הקלה ככל הנראה, אך לא גרמה ישירות, לגיוון הזה".
תובנות גנטיות לגבי גיוון בים עמוק
בראונשטיין ועמיתיו היו סקרנים להבין כיצד חידושים אקולוגיים מרכזיים קשורים לאבולוציה של מינים חדשים. במקום לשקול תכונה בנפרד, הם רצו להבין כיצד שילובים של תכונות מתקשרים. הם מיקדו את תשומת לבם בדגיגים, אותם הם מתארים כאחד התושבים המפורסמים ועשירי המינים של הים העמוק. כדי להבין טוב יותר את מערכות היחסים והגילאים של מיני דיגנית, הם ניתחו את קנה המידה של הגנום DNA רצף נתונים מיותר מ-100 מינים יחד עם עדויות מאובנים.
הניתוחים שלהם מראים שהמעבר המהיר של דיגיות קדומות השוכנות בתחתית, או קרקעית, לבתי גידול באוקיינוס פתוח, או פלגי, התרחש במהלך תקופה של התחממות גלובלית גדולה לפני 50 עד 35 מיליון שנה. הם גם מדווחים כי המעבר הזה עלה בקנה אחד עם מקורות הטפילות המינית, שלדעתה מגבירה את ההסתברות לרבייה מוצלחת ברגע שנמצא בן זוג באזור חצות.
התכונה הבלתי רגילה של טפילות מינית
"אנו מראים שתכונת טפילות מינית זו היא קדמונית עבור כל דיגיות הים העמוק ונראה כי התפתחה כשילוב סינרגטי של גמישות אבות בבסיס הגנטי של המערכת החיסונית ההסתגלותית ודימורפיזם של גודל הגוף", אומר בראונשטיין, ומציין כי נקבות נקבות דיגיות. אין לדחות זכרים כגופים זרים, מה שמאפשר היתוך. "זה מסביר את המקורות של תכונה כל כך מוזרה."
"התרגשתי למדי מהמשמעות שטפילות מינית היא באמת שילוב של חבורה של תכונות שונות ממערכות פיזיולוגיות, אנטומיות ואחרות שחברו יחד", הוא אומר.
מחקר עתידי והשפעת ההתחממות הגלובלית
הממצאים מספקים רמה חדשה של תובנה לגבי התפתחות החיים בים העמוק. הם גם עשויים להוות אזהרה שההתחממות הגלובלית כיום עלולה לשנות את מהלך החיים במעמקי הים למיליוני שנים קדימה. החוקרים מתכננים כעת לבחון קבוצות נוספות של דגי ים עמוקים כדי לשחזר את ההיסטוריה האבולוציונית שלהם.
"אנחנו ממש בקו הזינוק לחקירות של האבולוציה של רוב צורות החיים במעמקי הים, והנתונים הגנומיים שיש לנו כעת עבור קבוצות מסוימות מצביעים על כך שההיסטוריה האבולוציונית בים העמוק עשויה להיות שונה מאוד מההשערות הראשוניות שלנו", אומר בראונשטיין. . "לדוגמה, הרעיון שכל החיים במעמקי הים הם עתיקים שגוי בעליל; דיגיות שחו לתוך המים הפתוחים של אזור האמבטיה רק ב-50 עד 60 מיליון השנים האחרונות. זה היה לפני הרבה זמן, בוודאות, אבל זה הרבה יותר עדכני – בסדר גודל של 50-60 מיליון שנה – ממה שהסקנו בעבר באמצעות מערכי נתונים קטנים יותר של DNA ומאובנים פחות אינפורמטיביים."
למידע נוסף על תגלית זו, ראה מדעני ייל חושפים את תעלומות ההזדווגות של דג ים עמוק.
