עטלפי נוקטיליונואיד פיתחו מגוון התאמות בלסתותיהם ובשיניהם כדי להתמודד עם תזונה מגוונת (דווקא לפי הכתבה, התזונה לא מגוונת אלא משתנה), בדומה לפרושיו של דרווין. חוקרים מנתחים את מבנה השיניים הייחודי שלהם כדי לחשוף תובנות על התפתחות יונקים, כולל השיניים שלנו
קרדיט: Alexa Sadier
קרדיט: Sharlene Santana/University of Washington
**קרדיט:** Sharlene Santana/University of Washington
קרדיט: Sharlene Santana/University of Washington
קרדיט: Sharlene Santana/University of Washington
האבולוציה של פרושיו של דרווין ועטלפי נוקטיליונואיד
פרושיו של דרווין, החיים באיי גלאפגוס, מילאו תפקיד מרכזי בהבנת תהליכי האבולוציה. כל מין פיתח צורת מקור ייחודית המותאמת לתזונתו, מה שסייע לדרווין לפתח את תאוריית הברירה הטבעית.
קבוצת עטלפים מציגה מסלול אבולוציוני דומה, אך בקנה מידה רחב אף יותר. עטלפי נוקטיליונואיד, החיים בעיקר באזורי הטרופיים של יבשת אמריקה, כוללים למעלה מ-200 מינים. אף שהם קרובים גנטית, הלסתות שלהם התפתחו לצורות וגדלים שונים כדי להתאים את עצמם לסוגי מזון מגוונים (משתנים).
מחקר שהתפרסם ב-Nature Communications מצביע על כך שהשינויים כללו התאמות במספר, בגודל, בצורה ובמיקום השיניים. למשל, עטלפים עם חוטם קצר יותר חסרים שיניים מסוימות בשל חוסר מקום, בעוד שלעטלפים עם חוטם ארוך יותר יש מקום לשיניים נוספות.
מעניין לציין כי מספר השיניים הכולל שלהם דומה לזה של יונקים שלייתיים מוקדמים, כולל בני אדם.
מה יכולים עטלפי נוקטיליונואיד ללמד אותנו על אבולוציית הפנים ביונקים?
לפי צוות המחקר, השוואת עטלפים אלה עשויה לספק תובנות על אופן ההתפתחות של לסתות ושיניים ביונקים בכלל, כולל אצל בני אדם.
"לעטלפים יש את כל ארבעת סוגי השיניים – חותכות, ניבים, קדם-טוחנות וטוחנות – בדיוק כמו לנו," אמרה החוקרת שארלין סנטנה, פרופסור לביולוגיה באוניברסיטת וושינגטון ואוצרת יונקים במוזיאון בורק לטבע ותרבות. "בנוסף, עטלפי נוקטיליונואיד התפתחו למגוון רחב של תזונות (מזונות) תוך25 מיליון שנה בלבד, שזה פרק זמן קצר מאוד להתאמות מסוג זה."
מגוון התאמות מהירות לתזונה שונה
עטלפי נוקטיליונואיד כוללים מינים עם פנים קצרות ולסתות חזקות, המסוגלים לנגוס בפירות קשים, לצד מינים בעלי חוטם ארוך המסייע להם לשתות צוף מפרחים.
"השאלה המרכזית היא כיצד התפתח מגוון כה רחב במהירות כה גדולה? אילו שינויים היו צריכים להתרחש בלסתות ובשיניים כדי שזה יתאפשר?" אמרה החוקרת המובילה, ד"ר אלכסה סאדייר, מאוניברסיטת מונפלייה בצרפת, שהחלה את המחקר כעמיתת מחקר באוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג'לס.
כיום, עטלפים מקבוצה זו ניזונים מחרקים, פירות, צוף, דגים ואף דם – שכן הם כוללים גם את עטלפי הערפד הידועים לשמצה.
סריקות CT חושפות את חוקי ההתפתחות מאחורי השיניים
כדי לחקור את התופעה, החוקרים ביצעו סריקות CT והשוו את מבנה הלסת והשיניים ביותר מ-100 מינים של עטלפים, תוך שילוב עותקים (פרטים?) ממוזיאונים ומעט פרטים שנתפסו בטבע לצורך מחקר.
החוקרים ניתחו את הגדלים היחסיים של השיניים והתאמות גולגולתיות שונות בקרב מינים עם דיאטות שונות. כמו כן, הם השתמשו במודלים מתמטיים כדי לבחון כיצד הבדלים אלו נוצרים במהלך ההתפתחות.
החוקרים מצאו כי קיימים "חוקי התפתחות" המכתיבים את התאמת השיניים לתזונת העטלף:
- עטלפים עם לסתות ארוכות (כגון ניזונים מצוף) נוטים לשמור על מערך מלא של טוחנות וקדם-טוחנות.
- עטלפים עם לסתות קצרות (בעיקר אוכלי פירות) נוטים לאבד את הקדם-טוחנת האמצעית או את הטוחנת האחורית, ולעיתים את שתיהן.
"כאשר יש יותר מקום, יש יותר שיניים," הסבירה סאדייר. "אבל כאשר המקום מוגבל – כמו אצל עטלפים קצרי לסת – פשוט אין מקום לכל השיניים הללו."
המחקר הראה גם כי השן הראשונה שמופיעה נוטה להיות גדולה יותר, מכיוון שאין מקום מספק לצמיחת השיניים הבאות.
"מחקר זה מאפשר לנו לבדוק השערות לגבי האופן שבו מבנה, גודל וצורת השיניים נקבעים ביונקים," אמרה סנטנה. "למרות החשיבות הרבה של השיניים, אנו עדיין יודעים מעט מאוד על תהליכי ההתפתחות שלהן".
רוב המחקרים על התפתחות שיניים ביונקים נערכו על עכברים, להם יש רק טוחנות ושיניים חותכות מותאמות במיוחד. עדיין לא ברור אם הגנים השולטים בהתפתחות השיניים בעכברים פועלים גם ביונקים עם מערך שיניים קדום יותר, כמו עטלפים ובני אדם.
מחקר מתמשך לחשיפת סודות האבולוציה
סאדייר, סנטנה ועמיתיהן ממשיכים להרחיב את המחקר ולבחון גם את התפתחות החותכות והניבים של עטלפי נוקטיליונואיד.
"הלחצים האבולוציוניים על עטלפים אלה כל כך חזקים – המבנה חייב להתאים בצורה מושל
מת לתפקוד," אמרה סנטנה. "אני מאמינה שעדיין מסתתרים כאן הרבה סודות אבולוציוניים שאנו רק מתחילים לחשוף."
עוד בנושא באתר הידען:
