Genetinė analizė rodo, kad krokodilų evoliuciją vėl pradėjo ledynmečio ledynai

Krokodilas iš Panamos pakrantėje gyvenančių gyventojų. Autorius: José Avila-Cervantes

Mokslininkai atranda ledynmečio pokyčių poveikį jūros lygiui krokodilų genomuose Karibuose ir Ramiajame vandenyne Panamoje.

Krokodilai yra atsparūs gyvūnai iš genties, išgyvenusios daugiau nei 200 milijonų metų. Kvalifikuoti plaukikai, krokodilai gali nuvažiuoti didelius atstumus ir gyventi gėlavandenėje ar jūrinėje aplinkoje. Bet jie negali toli klaidžioti žemėje. Amerikos krokodilai (Crocodylus acutus) yra randami Karibų ir Ramiojo vandenyno pakrantėse, tačiau pasak McGillo universiteto mokslininkų, jie atkeliavo į Ramųjį vandenyną dar neegzistuojant Panamai.

Prieš daugiau nei 3 milijonus metų Panamos sąsmauko formavimasis pakeitė pasaulinę vandenyno cirkuliaciją, sujungdamas Šiaurės ir Pietų Ameriką bei įkūręs Karibų jūrą. Tai paskatino žemyne ​​plačiai maišytis rūšis ir atsiskirti jūroje. Sausumoje žinduoliai iš Šiaurės Amerikos, tokie kaip mamutai, kardinių dantų katės, arkliai ir kupranugariai, įsiveržė į Pietų Ameriką, o užsienio žinduoliai, pavyzdžiui, milžiniški tinginiai, šarvuočiai ir oposai iš Pietų Amerikos, – į Šiaurės Ameriką. Šis įvykis yra žinomas kaip „Great American Interchange“, o priešingai nutiko vandenynuose, kur atskiruose Ramiojo vandenyno ir Karibų jūros vandenyse išsivystė naujos koralų, midijų ir žuvų rūšys.

Panamos krokodilų tyrinėtojas

Mokslininkai užfiksavo ir paėmė krokodilus iš skirtingų populiacijų, gyvenančių abiejose Panamos pakrantėse. Autorius: Luisas Felipe Estrada

McGillo ir Panamos tyrinėtojų grupės užduotas klausimas buvo toks: kiek nutolę Ramiojo vandenyno ir Karibų jūros regiono gyventojai ir ar jie sutinka su geologiniais duomenimis? Tyrėjai jau seniai įtaria, kad Ramiojo vandenyno pakrantėje gyvenantys amerikiečių krokodilai turi būti genetiškai nukrypę nuo Karibų jūros gyventojų, kad taptų unikaliomis rūšimis.

„Manėme, kad aptiksime reikšmingus genetinius skirtumus tarp Ramiojo vandenyno ir Karibų salų krokodilų populiacijų, kurios buvo izoliuotos per pastaruosius 3 milijonus metų“, – sakė neseniai McGill universiteto doktorantūros studijas baigęs José Avila-Cervantesas. Profesorius Hansas Larssonas .

Krokodilų gaudymas

Norėdami tai patikrinti, Avila-Cervantesas paėmė ir paėmė kraujo mėginius iš įvairių populiacijų, gyvenusių abiejose Panamos pakrantėse, krokodilų. Dar McGillo universitete jis nuosekliai ieškojo jų genomų, norėdamas ieškoti nedidelių jų genomų variantų. DNR. Jis naudoja genetinius skirtumus, kad įvertintų evoliucijos skirtumus ir genų srautus tarp populiacijų. Turėdama šią informaciją grupė nustatė, kad Ramiojo vandenyno ir Karibų salų krokodilų populiacijas skyrė tik apie 100 000 metų.

„Šis išsiskyrimo laikas toli gražu nėra tas 3 milijonas metų, kurių tikėjomės“, – sakė profesorius Larssonas, „Redgath“ muziejaus direktorius McGill mieste. – Bet tai atitinka paskutinį ledynmečio periodą.

Krokodilų genomas

McGillo universitete mokslininkai nuosekliai gamino krokodilų genomus, norėdami ieškoti nedidelių jų DNR pokyčių. Autorius: José Avila-Cervantes

Ledo ir ledynmečio ciklai ledynmečiu rodo didžiųjų poliarinių ledynų periodus, kuriuos skiria santykinai šilti laikai. Dėl šių karštų laikų jūros lygis visame pasaulyje pakilo daugiau nei 100 metrų, palyginti su dabartiniu lygiu. Naudodama ledynmečio jūros lygio rekordą, Avila-Cervantes sugebėjo rekonstruoti, kaip Panama atrodys šiais ledo amžiaus piko ir karščio laikotarpiais.

Paaiškėjo pakrančių judėjimas

„Tai nustebino, kai pamatėme, kad karštu tarpledžio periodu dauguma Panamos buvo po vandeniu, o pakrantes skyrė sūrūs lagūnos, mažos upės ir ploni žemės ruožai“, – sakė Avila-Cervantes. “Tai yra priežastys, kodėl mes manome, kad krokodilai galėtų laisvai judėti iš kranto į krantą ir paaiškinti, kodėl jų seniausias genetinis išsiskyrimo parašas sutampa su šiuo laiku”. Antras jaunesnis genetinio atskyrimo parašas yra maždaug prieš 20 000 metų ir sutampa su paskutiniu jų aptiktu apledėjimo ciklu, kuris Panamą pavertė maždaug dvigubai platesne nei yra šiandien ir tikriausiai yra gera kliūtis šiems krokodilams. “Tai yra vienas iš pirmųjų tyrimų, kuriuose ledynmečio ledynų tarpusavio apledėjimo ciklai buvo įtraukti į tropinio organizmo evoliuciją”.

Nepaisant to, mokslininkai atrado, kad kiekvienoje pakrantėje yra tam tikras genetinis kintamumas, nepaisant dažnų ledynų, o šiai įvairovei gresia pavojus dėl buveinių sunaikinimo dėl žmogaus vystymosi. „Buvo sunku rasti gyventojų, gyvenančių Ramiojo vandenyno pakrantėje netoli Panamos kanalo“, – sakė Avila-Cervantes.

Viena geriausiai išsilaikiusių populiacijų yra Panro kanalo viduryje, Barro Kolorado salos gamtos paminkle. „Šios salos gyventojų išsaugojimas yra galbūt geriausia galimybė išsaugoti unikalius Amerikos krokodilų genetinius parašus“, – sakė profesorius Larssonas. “Mūsų tyrimas pabrėžia ne tik krokodilų atsparumą senovės klimato pokyčiams ir jų puikų sugebėjimą išgyventi svarbiausius geologinius įvykius, bet ir pažeidžiamumą mūsų godiems poreikiams keisti savo aplinką.”

Nuoroda: „Centrinės Amerikos sąsmaukos poveikis Amerikos krokodilo genų srautui ir divergencijai (Crocodylus acutus) “Jose Avila – Cervantesas, Carlosas Ariasas, Miryamas Venegasas – Anaya, Marta Vargas, Hansas CE Larssonas ir W. Owenas McMillanas, 2020 m. Gruodžio 14 d., Evoliucija.
DOI: 10.1111 / evo.14139

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.