סוג אחד של עטלף באופן מסתורי לא יכול להדהד. אולי סוף סוף נדע למה

(קוני קר/iStock/Getty Images Plus)

מדענים מצאו חתיכה נוספת בפאזל של האופן שבו התפתח הד אצל עטלפים, והתקרב לפתרון תעלומה אבולוציונית בת עשרות שנים.

כל העטלפים - מלבד עטלפי הפירות ממשפחת ה-Pteropodidae (נקראים גם שועלים מעופפים ) - יכול 'להדהד' באמצעות שימוש צלילים גבוהים לנווט בלילה.

מחקר בינלאומי בהנחייתנו, פורסם ב-5 במרץ 2021 ב ביולוגיה נוכחית , הראה כיצד היכולת לאקו-מיקום מתוחכם לא רק התפתחה מספר פעמים בקבוצות של עטלפים, אלא גם שהיא לעולם לא התפתחו בעטלפי פירות.

הצלילים המדהימים של עטלפים

כדי לנווט באמצעות הד, עטלפים מייצרים קריאות בתדירות גבוהה בגרון (תיבת קול) ופולטים אותן דרך האף או הפה. שיחות אלו, המבוצעות בדרך כלל בתדרים גבוהים יותר ממה שבני אדם יכולים לשמוע, מהדהדות מעצמים ומקפצות לאחור.

ממשוב זה, עטלפים יכולים לחלץ מידע על המאפיינים המרחביים והמרקמים של סביבתם.

במשך שלושה עשורים, מדענים ניסו להבין כיצד התפתח הדהוד אצל עטלפים ומדוע הסתגלות זו לא הגיעה לעטלפי פירות. עד כה, הם נאבקו להגיע לקונצנזוס.

כמה ביולוגים אבולוציוניים חושבים שעטלפי פירות יכלו פעם להדהד כמו עמיתיהם המודרניים, אבל בשלב מסוים איבד את זה יכולת. אחרים מציעים כי עטלפי פירות מעולם לא רכשו תכונה זו מלכתחילה זה התפתח כמה פעמים בקבוצות עטלפים שונות.

עוברים עוזרים לפרק תעלומה אבולוציונית

חשיפת ההיסטוריה של הד עטלפים הייתה תמיד משימה קשה. ישנם יותר מ-1,400 מיני עטלפים, המהווים כרבע מכל מיני היונקים על פני כדור הארץ. ככאלה, הם מגיעים ב-a טווח יוצא דופן .

עם זאת, בת מאובנים נדירים ומפוצלים במיוחד. למדענים אין את הדגימות הדרושות כדי לשחזר את ההיסטוריה האבולוציונית בת 65 מיליון השנים של העטלפים.

כמו כן, המידע הגנטי של מיני העטלפים מהדהד של ימינו לא עזר לנו להבין כיצד המערכת דמוית הסונאר פועלת בפועל.

נקטנו בגישה אחרת. במקום להתמקד בגנים של עטלפים או מאובנים, בדקנו את ההתפתחות המוקדמת מאוד של עצמות האוזן והגרון שלהם.

מחקרים אבולוציוניים הראו שאם קבוצת מינים מאבדת בסופו של דבר תכונה שהחזיקה אבותיה, לא כל ההיבטים של התכונה אובדים לחלוטין. במקום זאת, לעתים קרובות התכונה מתחילה להתפתח בשלבים מוקדמים מאוד של החיים, אך אינה מתקדמת.

אז אם הדהוד היה קיים באב הקדמון המשותף של כל העטלפים, היינו מצפים שעטלפי פירות מודרניים יראו איזשהו עקבות התפתחותיים לכך בהתפתחות האוזן והגרון שלהם.

קבוצת המחקר שלנו, שכללה ביולוגים מאוניברסיטת סיטי של הונג קונג, אוניברסיטת טוקיו ומהאקדמיה של וייטנאם למדע וטכנולוגיה, חקרה מאות דגימות עוברי עטלפים מכל רחבי העולם.

השתמשנו בשיטת הדמיה מודרנית כדי לשחזר באופן דיגיטלי את מבנה הרקמה הרכה של העוברים בפירוט מיקרוסקופי. השווינו עטלפי פירות לעטלפים מהדהדים וגם יונקים שאינם מהדהדים, כמו עכברים.

תוצאות מרשימות

הניתוח שלנו גילה שלא ניתן היה להבחין בין עטלפי פרי לבין יונקים שאינם מהדהדים בכל ההיבטים של התפתחות עצם האוזן המוקדמת שלהם.

לא היו גם מאפיינים שדומים לאלו שנצפו אצל עטלפים שיש להם יכולת אקו-מיקום מתוחכמת. במילים אחרות, לא היו ראיות המצביעות על עטלפי פירות אי פעם היו מסוגלים להדהד.

זה עורר אצלנו מספר שאלות. האם זה אומר שלאב הקדמון המשותף של כל העטלפים לא היה את כישורי ההד שניתנו לעטלפים עתידיים? זוהי אפשרות.

לחלופין, ייתכן שלאב הקדמון המשותף הזה הייתה רק גרסה פרימיטיבית מאוד של הד. אם כך, ייתכן שזה נראה ונשמע שונה באופן מדהים ממה שאנו רואים במכשירי ההד המתוחכמים של ימינו.

למרבה הצער, אנחנו לא יכולים לדעת בוודאות מה נכון. לפטרופודים יש את תיעוד המאובנים הבלתי שלם ביותר מבין כל שושלת העטלפים, כך שאיננו יכולים ללמוד כיצד השתנו עצמות האוזניים שלהם לאורך זמן.

אישור תיאוריות קודמות

הצוות שלנו גם גילה שלשתי הקבוצות העיקריות של אקו-מאתרי עטלפים מתוחכמים, Rhinolophoidea ו-Yangochiroptera, יש דפוסים שונים של התפתחות אוזן וגרון זה לזה. זה מצביע על כך שהם פיתחו את הסונאר שלהם באופן עצמאי.

מסקנה זו משתלבת גם עם התובנות האחרונות מ רצף גנום עטלף , מה שמצביע על כך שאם האב הקדמון של כל העטלפים אכן הדהד, זה כנראה היה סוג של הד פרימיטיבי - לא הד הגרון המיומן שנמצא בעטלפים מודרניים.

השלב הבא יהיה שילוב תובנות מניתוח התפתחותי עם עטלף נתונים גנומיים .

על ידי לימוד כיצד הגנים הקשורים לשמיעה של עטלפים באים לידי ביטוי במהלך התפתחות מוקדמת, נוכל לגלות האם עטלפי פרי מחקו לחלוטין מערכת אקו-מיקום פרימיטיבית שקיימת באב קדמון, או שהיא הייתה שם בכלל.

קמילו לופז-אגייר , מועמד לדוקטורט, UNSW ו לורה א.ב. ווילסון , מרצה בכיר, האוניברסיטה הלאומית של אוסטרליה .

מאמר זה פורסם מחדש מ השיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי .

אודותינו

פרסום עובדות עצמאיות ומוכחות של דיווחים על בריאות, מרחב, טבע, טכנולוגיה וסביבה.