Cum arăta strămoşul tuturor mamiferelor placentare?

O echipă internaţională de oameni de ştiinţă a realizat cel mai cuprinzător arbore filogenetic al mamiferelor placentare - cele mai evoluate dintre mamifere -, grup căruia îi aparţin peste 5000 de specii, printre care liliecii, maimuţele, balenele, rozătoarele, dar şi omul.

Placentarele sunt acele mamifere la care embrionul este adăpostit în uter până la completa dezvoltare, fiind hrănit, în timpul vieţii interauterine, prin intermediul placentei, un organ specializat, care realizează legătura dintre sistemul vascular al mamei şi cel al puiului. Substanţele hrănitoare din corpul mamei trec astfel direct în sângele puiului. Ăn afarpă de acestă caracteristică, placentarele au şi anumite particuarităţi ale scheletului prin care se deosebesc de celelalte grupuri de mamifere - monotremele şi marsupialele.

Cum arăta strămoşul tuturor mamiferelor placentare şi când au apărut acestea sunt chestiuni care i-au preocupat mult timp pe oamenii de ştiinţă.

În cadul acestui nou studiu, ale cărui rezultate au apărut în jurnalul Science, oamenii de ştiinţă au „desenat”, în cel mai detaliat mod reuşit până acum, arborele filogenetic  al mamiferelor placentare, folosind atât date anatomice, cât şi genetice, pentru a reconstitui forma ancestrală, strămoşul tuturor placentarelor.

Rezultatele - care contrazic o teorie larg acceptată - arată că grupul a început să se diversifice după extincţia dinozaurilor, acum 65 de milioane de ani. Noile informaţii i-ar putea ajuta pe oamenii de ştiinţă să înţeleagă mai bine modul în care au supravieţuit mamiferele schimbărilor climatice din trecut şi ce impact ar putea avea asupra lor viitoarele modificări ambientale.

În cadrul studiului internaşional, un grup de cercetători de la Universitatea Florida, SUA, a analizat anatomia unor primate fosile şi actuale, printre care se numără lemurieni, maimuţe şi oameni, ca şi pe cea a celor mai apropiate rude ale primatelor, chiţcanii arboricoli şi colugo (mamifere arboricole din ordinul Dermoptera, care trăiesc în Asia şi sunt capabile să planeze de la un copac la altul, graţie unei membrane întinse între membrele anterioare şi cele posterioare. Sunt cunoscute numai două specii actuale.)

Rezultatele oferă o nouă perspectivă asupra modului în care schimbările majore pot influenţa evoluţia vieţuitoarelor; de exemplu, dispariţia dinozaurilor, care a fost o astfel de schimbare majoră, a creat probabil condiţii pentru diversificarea tuturor mamiferelor, inclusiv strămoşii noştri îndepărtaţi,

Reconstituirea înfăţişării strămoşilor mamiferelor placentare - nişte mici animale insectivore - a fost posibilă cu ajutorul unei vaste baze de date, accesibilă public, numită MorphoBank.

Spre deosebire de alte reconstituiri, aceasta creează o imagine mai clară a arborelui filogenetic, combinând două tipuri de date: date fenomice (ce includ caracteristici observaţionale, precum cele legate de anatomie şi comportament) şi date genomice, incifrate în ADN.

Combinând toate aceste dovezi, oamenii de ştiinţă pot crea cea mai documentată reconstituire a evenimentelor trecute, a explicat conducătorul studiului, prof. Maureen O'Leary, care lucrează în cadrul Universităţiii Stony Brook  şi al Muzeului American de Istorie Naturală şi care a comparat reconstituirea arborelui filogenetic cu reconstituirea unei crime - un eveniment petrecut în trecut şi care nu poate fi retrăit.

Cercetătorii au înregistrat caracteristicile observaţionale a 86 de specii de mamifere placenatre, printre care 40 de specii fosile. Baza de date rezultată conţine peste 12.000 de imagini care corespund cu peste 4.500 particularităţi precum prezenţa sau absenţa aripilor, a dinţilor sau a anumitor oase, tipul de peri care acoperă  corpul, anumite structuri cerebrale. Setul de date este de aproximativ 10 ori mai mare decât cele utilizate în studiile precedente ale relaţiilor dintre speciile de mamifere.

Alţi cercetători din cadrul echipei au comparat între ele trăsăturile oamenilor cu ale altor 7 specii actuale şi ale uneia fosile din grupul Euarchonta (care cuprinde primatele, chiţcanii arboricoli şi colugo), iar rezultatele contrazic o concepţie anterioară larg răspândită.

Evoluţia mamiferelor placentare a fost interpretată, de-a lungul timpului, în moduri foarte diferite, în funcţie de setul de date analizate. Astfel, anterior, o analiză bazată  numai pe date genomice indica faptul că un număr de „ramuri” de mamifere placentare exista la sfârşitul Cretacicului şi că ar fi supravieţuit extincţiei cretacic-paleogene (cea în care au pierit dinozaurii). Această ipoteză sugera că primatele s-au desprins de celelalte mamifere cu mult înaintea extincţiei dinozaurilor, dar noul studiu, bazat şi pe date provenite direct din analiza fosilelor, înfăţişează o imagine diferită, arătând că mamiferele placentare au început să se diversifice abia după dispariţia dinozaurilor, acum 65 de milioane de ani.

Cercetătorii au reconstruit anatomia strămoşului comun al placentarelor, folosind datele cele mai bine susţinute de dovezi, determinând astfel faptul că acesta avea un uter bicorn, un creier al cărui cortex prezenta circumvoluţiuni şi o placentă în care sângele matern venea în contact cu membrana care înconjura fătul,  aşa cum se întâmplă şi azi la oameni.

Sursa: Science Daily / Credit foto: Carl Buell