Hipoteza latających naczelnych

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Rudawka wielka, przedstawicielka Megachiroptera
Lemur katta, przedstawiciel naczelnych

Hipoteza latających naczelnychhipoteza w biologii ewolucyjnej, zgodnie z którą Megachiroptera, podrząd nietoperzy, stanowi grupę siostrzaną naczelnych. Hipoteza bierze swój początek u Linneusza, powtórzył ją J.D Smith w 1980[1]. Australijski neuronaukowiec Jack Pettigrew zaproponował jej współczesną formę w 1986[2] po odkryciu, że połączenia pomiędzy siatkówką a wzgórkiem górnym (śródmózgowie) u przedstawiciela Megachiroptera o nazwie Pteropus nie różniły się organizacją od tych obserwowanych u naczelnych, różniąc się od spotykanych u wszystkich innych ssaków. Następnie przeprowadzono obszerniejsze badanie, opublikowane w 1989[3], w którym pogląd ten został wsparty analizą licznych innych cech mózgu i reszty ciała. Pettigrew zasugerował, że lisy latające, skóroskrzydłe i naczelne są potomkami tej samej grupy wczesnych ssaków nadrzewnych. Lot Megachiroptera i lot ślizgowy skóroskrzydłych można traktować jako adaptacje lokomotoryczne do życia wysoko nad ziemią.

Hipoteza latających naczelnych napotkała opór wielu zoologów. Największe sprzeciwy budziło nie to, że Megachiroptera i naczelne są blisko spokrewnione, bowiem odzwierciedla to wcześniejsze poglądy (jak ten grupujący naczelne, wiewióreczniki, skóroskrzydłe i nietoperze w jednostkę taksonomiczną o randze nadrzędu, Archonta). Biolodzy opierali się raczej implikacji, jakoby Megachiroptera i Microchiroptera (nietoperze wykorzystujące echolokację) leżały w odrębnych gałęziach ssaczej ewolucji, a zdolność do lotu wyewoluowała u nich niezależnie. Wniosek ten wywodzi się z faktu, że Microchiroptera nie przypominają naczelnych pod względem żadnej z cech układu nerwowego, zbadanych przez Pettigrew, przypominają za to prymitywne ssaki, jak owadożerne.

Hipoteza latających naczelnych została jednak odrzucona, gdy specjaliści porównali wybrane sekwencje DNA nietoperzy i naczelnych. Badania genetyczne wykazały, że nie ma podstaw do odrzucenia poglądu o monofiletyzmie nietoperzy[4][5][6][7].

Neurologia[edytuj | edytuj kod]

Najwięcej dowodów świadczących na rzecz hipotezy "latających naczelnych" dostarczyły porównawcze badania neuroanatomiczne i neurofizjologiczne. Niedługo po pracy Pettigrew badanie kolejnego rodzaju Megahiroptera (Rousettus) stało się okazją do podjęcia dyskusji nad obecnością zaawansowanych wzorców połączeń pomiędzy siatkówką a wzgórkiem górnym[8]. Jednakże jego konkluzje zostały później skrytykowane na gruncie metodologicznym[9]. Późniejsi badacze nadal poszukiwali dalszych argumentów za unikalnymi cechami łączącymi mózgi Megachiroptera i naczelnych. Badania te odniosły ograniczony sukces we wskazywaniu takich unikalnych cech, łączących Megachiroptera z dzisiejszymi naczelnymi. Zamiast tego stwierdzono, że mózg Megachiroptera ma cechy, które mogą przypominać bardziej te spotykane w mózgach prymitywnych naczelnych[10]. Także nowsze studia neuroanatomiczne wykazały istnienie wielu ważnych różnic pomiędzy mózgami Megachiroptera i Microchiroptera, co stanowi jeden z punktów zaczepienia hipotezy latających naczelnych[11][12].

Biochemia[edytuj | edytuj kod]

Pogląd o difiletyzmie nietoperzy był tematem ożywionych dyskusji z udziałem licznych zoologów; oponenci bazowali na nieprawdopodobieństwie dwukrotnego wyewoluowania skrzydeł wśród ssaków, ale także na badaniach biochemicznych ewolucji molekularnej, które wskazują, że nietoperze są monofiletyczne[13][14]. Jednak inne badania kwestionowały niektóre z tych konkluzji. W szczególności argumentowano, że wnioski dotyczące filogenezy oparte jedynie na danych dotyczących DNA mogą być podatne na błąd zwany po angielsku "base-compositional bias", wynikający z nadreprezentacji par AT w obydwu porównywanych grupach nietoperzy[15]. Tym niemniej nowsze analizy genetyczne, oparte na większym materiale genetycznym i bardziej rygorystyczne metodologicznie, w dalszym ciągu nie znalazły dowodów, które mogłyby zakwestionować monofiletyczne pochodzenie nietoperzy, zakwestionowały natomiast zasadność wyodrębniania nadrzędu Archonta (grupy obejmującej nietoperze, naczelne i skóroskrzydłe), co podważa hipotezę latających naczelnych[6][7].

Przypisy

  1. Pettigrew JD, Maseko BC, Manger PR. Primate-like retinotectal decussation in an echolocating megabat, Rousettus aegyptiacus. „Neuroscience”. 153 (1), s. 226–31, April 2008. doi:10.1016/j.neuroscience.2008.02.019. PMID 18367343 (ang.). 
  2. Pettigrew JD. Flying primates? Megabats have the advanced pathway from eye to midbrain. „Science”. 231 (4743), s. 1304–1346, 1986. doi:10.1126/science.3945827. PMID 3945827 (ang.). 
  3. Pettigrew JD, Jamieson BG, Robson SK, Hall LS, McAnally KI, Cooper HM. Phylogenetic relations between microbats, megabats and primates (Mammalia: Chiroptera and Primates). „Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B, Biological Sciences”. 325 (1229), s. 489–559, 1989. doi:10.1098/rstb.1989.0102 (ang.). 
  4. Springer, Ms; Teeling, Ec; Madsen, O; Stanhope, Mj; De, Jong, Ww. Integrated fossil and molecular data reconstruct bat echolocation. „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”. 98 (11), s. 6241–6, Maj 2001. doi:10.1073/pnas.111551998. PMID 11353869 (ang.). 
  5. Primitive Early Eocene bat from Wyoming and the evolution of flight and echolocation (ang.). W: Nature [on-line]. 2008-02-14. [dostęp 2008-07-03].
  6. 6,0 6,1 Teeling, Ec; Springer, Ms; Madsen, O; Bates, P; O'Brien, Sj; Murphy, Wj. A molecular phylogeny for bats illuminates biogeography and the fossil record. „Science”. 307 (5709), s. 580–4, 01-2005. doi:10.1126/science.1105113. PMID 15681385 (ang.). 
  7. 7,0 7,1 Eick, Gn; Jacobs, Ds; Matthee, Ca. A nuclear DNA phylogenetic perspective on the evolution of echolocation and historical biogeography of extant bats (chiroptera). „Molecular Biology and Evolution”. 22 (9), s. 1869–86, 09-2005. doi:10.1093/molbev/msi180. PMID 15930153 (ang.). 
  8. Thiele A, Vogelsang M, Hoffmann KP. Pattern of retinotectal projection in the megachiropteran bat Rousettus aegyptiacus. „Journal of Comparative Neurology”. 314 (4), s. 671–683, 1991. doi:10.1002/cne.903140404. PMID 1816270 (ang.). 
  9. Rosa MG, Schmid LM. Topography and extent of visual-field representation in the superior colliculus of the megachiropteran Pteropus. „Visual Neuroscience”. 11 (6), s. 1037–1057, 1994. doi:10.1017/S0952523800006878. PMID 7841115 (ang.). 
  10. Ichida JM, Rosa MG, Casagrande VA. Does the visual system of the flying fox resemble that of primates? The distribution of calcium-binding proteins in the primary visual pathway of Pteropus poliocephalus. „Journal of Comparative Neurology”. 417 (1), s. 73–87, 2000. <73::AID-CNE6>3.0.CO;2-C doi:10.1002/(SICI)1096-9861(20000131)417:1<73::AID-CNE6>3.0.CO;2-C. PMID 10660889 (ang.). 
  11. Maseko BC, Manger PR. Distribution and morphology of cholinergic, catecholaminergic and serotonergic neurons in the brain of Schreiber's long-fingered bat, Miniopterus schreibersii. „Journal of Chemical Neuroanatomy”. 34 (3–4), s. 80–94, 2007. doi:10.1016/j.jchemneu.2007.05.004. PMID 17560075 (ang.). 
  12. Maseko BC, Bourne JA, Manger PR. Distribution and morphology of cholinergic, putative catecholaminergic and serotonergic neurons in the brain of the Egyptian rousette flying fox, Rousettus aegyptiacus. „Journal of Chemical Neuroanatomy”. 34 (3–4), s. 108–127, 2007. doi:10.1016/j.jchemneu.2007.05.006. PMID 17624722 (ang.). 
  13. Mindell DP, Dick CW, Baker RJ. Phylogenetic relationships among megabats, microbats, and primates. „Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA”. 88 (22), s. 10322–10326, 1991. doi:10.1073/pnas.88.22.10322. PMID 1658803 (ang.). 
  14. Stanhope MJ, Czelusniak J, Si JS, Nickerson J, Goodman M. A molecular perspective on mammalian evolution from the gene encoding interphotoreceptor retinoid binding protein, with convincing evidence for bat monophyly. „Molecular Phylogenetics and Evolution”. 1 (2), s. 148–146, 1992. doi:10.1016/1055-7903(92)90026-D. PMID 1342928 (ang.). 
  15. Hutcheon JM, Kirsch JA, Pettigrew JD. Base-compositional biases and the bat problem. III. The questions of microchiropteran monophyly. „Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Series B, Biological Sciences”. 353 (1368), s. 607–617, 1998. doi:10.1098/rstb.1998.0229. PMID 9602535 (ang.).