דוגמה לשונות המורפולוגית שנצפתה בגולגולת של חתולים ונירמאידים עם מינים המציגים ניבים עליונים קצרים וארוכים כאחד. קרדיט: Narimane Chatar / אוניברסיטת ליאז'
כיצד רכשו טיגריסים בעלי שיניים חרבות את שיני הכלבים העליונות הארוכות שלהם?
במחקר פורץ דרך, צוות בינלאומי של מדענים חקר את ההתפתחות האבולוציונית של שיני חרב, וחשף רצף מורכב של צורות גולגולת וקצב אבולוציוני מואץ בשיניים חרבות מִין. מחקר זה מספק תובנות לגבי הדעיכה של טורפים אלה ומגמות אבולוציוניות רחבות יותר, מה שמשפר את ההבנה שלנו את העבר של כדור הארץ ואת מנגנוני ההתכנסות האבולוציונית.
מחקר פורץ דרך על אבולוציה של שיני חרב
שיני חרב, אותן שיני כלבים עליונות מוארכות, קסמו זה מכבר הן את המדענים והן את הציבור הרחב, בעיקר משום שהופיעו מספר פעמים בתיעוד המאובנים, כולל שתי שושלות ידועות במיוחד של טיגריסים בעלי שיניים חרבות: החתולים (המשפחה). של חתולי הבית שלנו, האריות, הנמרים וכו') והנימרווידים (משפחה שנכחדה לחלוטין). עם זאת, התהליך שבו שושלות אלו רכשו את הניבים העליונים המוארכים שלהם נותר די לא ברור.
גולגולת ולסת התחתונה של Eusmilus sicarius, נימרוויד בעל שן חרב שנסרקה במוזיאון אוניברסיטת ייל (מוזיאון ייל פיבודי, ניו הייבן, ארה"ב.) קרדיט: N.Chatar/Université de Liège
ניתוח מפורט של מאובנים ומינים מודרניים
Narimane Chatar, הכותבת הראשית של המחקר, שסיימה את הדוקטורט שלה במעבדת EDDy באוניברסיטת ליאז' וכעת היא פוסט-דוקטורט באוניברסיטת ברקלי בארצות הברית, הובילה מחקר שאפתני לחשיפת סודות השן החרב אבולוציה. באמצעות סורקי תלת מימד מתקדמים ושיטות אנליטיות, הצוות אסף וניתח נתונים בקפדנות ממערך מגוון של מינים נוכחיים ונכחדים.
"כימתנו את הצורה של 99 לסת התחתונה ו-91 גולגולות, מתקופות ויבשות שונות, מה שנותן לנו הבנה טובה יותר של האבולוציה של בעלי חיים אלה", מסביר ד"ר צ'טאר. "גילוי סודות האבולוציה של שן החרב לא רק מעשיר את הבנתנו את העבר של כדור הארץ, אלא גם מתעד את המנגנונים המובילים להתכנסות אבולוציונית", אומר פרופסור ולנטין פישר, מנהל EDDyLab ב-ULiège.
ממצאים מפתיעים באבולוציה של שן הצבר
המחקר חשף כמה תוצאות מפתיעות. הראשון הוא שבמקום להבדיל בין שתי מורפולוגיות גולגולתיות ברורות במינים עם ניבים עליונים מוארכים ואלה עם שיניים קצרות, יש במקום זאת רצף של צורה המקשר בין החתולים הקטנים ביותר של ימינו לבין עמיתיהם בעלי שיניים חרבות שנכחדו.
"מנקודת מבט מורפולוגית, הגולגולת של חתול קטן בימינו מוזרה ומשונה בדיוק כמו זו של בחור גדול בעל שן חרב", אומרת ד"ר מרגוט מישו, חוקרת באוניברסיטת גיאנה הצרפתית בקאיין. . אלה הם אפוא שני הקצוות של רצף של צורות שטורפי חתולים ראו מתפתחים לאורך זמן גיאולוגי.
"המחקר שלנו מצביע על כך שמה שאנו חושבים עליו לעתים קרובות כדוגמאות לדפוסים אבולוציוניים בספרי לימוד למעשה מפושט למטרות חינוכיות. עם זאת, כאשר אנו שוקעים בניתוחים סטטיסטיים, אנו מגלים במקרים אלו תרחישים מורכבים הרבה יותר, כפי שהציעו תוצאות מבחני ההתכנסות שלנו", מסביר דויד טמגניני, חוקר פוסט-דוקטורט באוניברסיטת רומא לה סאפיינזה.
ההפתעה השנייה נוגעת לנתיב שעברה האבולוציה כדי לייצר מינים בעלי שיניים חרבות. למעשה, עבודת הצוות גילתה שמינים בעלי שיניים חרבות מראים קצבי התפתחות מורפולוגיים מהירים יותר בתחילת ההיסטוריה האבולוציונית שלהם מאשר מינים עם כלבים קצרים יותר.
"בין שאר התגליות המרתקות, הראינו שהשילוב הגולגולתי במינים בעלי שיניים חרב מופחת, מה שמאפשר הסתגלות וגיוון גדולים יותר במורפולוגיה של הלסת והגולגולת", מציינת מרגוט מישו.
לפיכך, גיוון מורפולוגי מהיר וגולגולת פלסטית למדי זוהו כשני מרכיבים מרכזיים שהקלו על הופעתם של כלבים עליונים מוארכים גם בחתולים וגם בנימרווידים. "כתוצאה מכך, נראה שיש מתכון נפוץ להתפתח לטורפים דמויי חתולים בעלי שיניים חרבות", אומר ד"ר צ'טאר.
מגמות והשלכות אבולוציוניות
לבסוף, המחקר של הצוות הדגיש את הדעיכה של צורות בעלות שיניים חרבות, כמו גם את המגמות הרחבות יותר של טורפים דמויי חתולים במהלך ההיסטוריה האבולוציונית שלהם. למרות ההכחדה האחרונה יחסית של צורות חרבות 'רק' לפני כמה אלפי שנים, הטורפים החתוליים היו למעשה בדעיכה מאז תקופת המיוקן (לפני -23 ל-5 מיליון שנים).
"חלק מהטורפים החתוליים הללו, במיוחד המינים בעלי שיניים החרב, תפסו במהירות גומחות מיוחדות למדי, מה שהפך אותם ליותר רגישים להכחדה", מסביר ד"ר טמגניני.
תופעה זו, המכונה "מחגר" או מחגר מאקרו-אבולוציוני, הוצעה כמניע פוטנציאלי לדעיכה של קבוצות מסוימות, כאשר האבולוציה מעדיפה אובדן של צורות מוכללות מוקדמות, מה שמוביל להופעתם של צורות מיוחדות יותר, אך גם פגיעות יותר. מאוחר יותר בהיסטוריה של השושלת.
"לטורפים יש מסלולים אבולוציוניים משלהם וסיכוני הכחדה. לימוד האופן שבו שגשגו ודעכו הטורפים העתיקים מספק לנו מידע על העתיד האפשרי של המערכות האקולוגיות שלנו", מסכם פרופסור פישר.
