تحلیلی بیسابقه از ژنوم ۱۰۳ گونه و ۴۴ فسیل نشان میدهد خفاشها حدود ۶۵ میلیون سال پیش در اروپا منشا گرفتهاند. این پژوهش که در نشریه نیچر و با مشارکت نهاد پژوهشی سیسیک منتشر شده، زمان پیدایش پرواز و توان اکولاکیشن را نیز مشخص میکند.
طی دههها این فرض پذیرفته شده بود که خفاشها در آسیا، آفریقا یا جایی در قاره آمریکا پدید آمدهاند. پژوهش تازهای اما این تصور را اصلاح میکند. به گفته نویسندگان آن، این دودمان حدود ۶۵ میلیون سال پیش در اروپا شکل گرفته است و از آنجا بهتدریج در سراسر کره زمین گسترش یافته. به عبارت دیگر، نخستین گونه خفاش به دوران دایناسورها بازمیگردد.
آگهی
آگهی
این پژوهش که گستردهترین مطالعه انجامشده تاکنون بر این گروه از پستانداران است، تعیین توالی ژنوم ۱۰۳ گونه را با بررسی ۴۴ فسیل ترکیب میکند. این کار بخشی از پروژه Bat1K، یک کنسرسیوم بینالمللی برای گردآوری دادههای ژنومی خفاشهاست و در نشریه «Nature» (منبع به زبان اسپانیایی) منتشر شده است. از سوی اسپانیا، پژوهشگرانی از موزه ملی علوم طبیعی (MNCN-CSIC) و دانشگاه گرانادا در آن مشارکت داشتهاند.
اسماعیل گالوَن، پژوهشگر MNCN، دامنه این کار را چنین خلاصه میکند: این نخستین بار است که ژنوم یک پستاندار پروازکننده بازسازی میشود و این منبع برای جامعه علمی چارچوب محکمی فراهم میکند تا ژنهای مسئول ویژگیهای بیهمتای خفاشها را بررسی کند. به گفته او، این مسیر تحقیق در نهایت میتواند اطلاعات سودمندی برای مطالعه فرایند پیری، سیستم ایمنی و مقاومت انسان در برابر بیماریها فراهم کند.
لیلیانا ام. داوالوس، استاد دانشگاه Stony Brook، توضیح میدهد که روشی که بهکار رفته است (مدل کردن همزمان تکامل گونههای فسیلی و زنده) امکان چیزی را فراهم میکند که دیگر فنون قادر به آن نبودند: جایگذاری قدیمیترین گروه خفاشهای فسیلی با در نظر گرفتن دادههای ژنومی و در نتیجه تعیین زمان و مکان ظهور این گروه. دادهها نشان میدهد نخستین نوادگان آن جمعیت اروپایی به سوی آفریقا پراکنده شدند و هستهای یوروآفریقایی شکل دادند که از آن، خفاشها بعدها به آسیا، آمریکا و استرالیا رسیدند.
پرواز و اکولاکیشن، از همان آغاز حضور داشتهاند
یکی از یافتههایی که تیم پژوهشی بر آن تاکید میکند این است که پرواز فعال و اکولاکیشن، دو ویژگی تعیینکننده زیستشناسی این جانوران، در مراحل دیررس تکامل آنها ظاهر نشده بلکه نزدیک به خاستگاه خود گروه شکل گرفته است.
موقعیت فسیلِ جنس Vielasia که بهعنوان یکی از نیاکان خفاشهای امروزی شناخته میشود، در قدیمیترین شاخه این شجرهنامه، این نتیجهگیری را تقویت میکند؛ نتیجهای که میتواند موفقیت تکاملی این دودمان را در طول ۶۵ میلیون سال توضیح دهد.
میشائل هیلر از مؤسسه Senckenberg در فرانکفورت، روند کار را چنین توضیح میدهد: استفاده از فناوریهای نسل جدید تعیین توالی DNA همراه با روشهای محاسباتی برای تولید و مقایسه ژنومها، شناسایی ژنهای موجود در آنها و تطبیق این دادهها با ۴۴ فسیلی که از نقاط مختلف جهان گردآوری شدهاند.
اِما تی لینگ، استاد University College Dublin در دوبلین، نتیجه را چنین توصیف میکند: پس از دههها یافتههایی که اغلب با یکدیگر ناسازگار بودند، اکنون یک درخت فیلوژنتیک مستحکم برای خفاشها در اختیار داریم.
برای گردآوری مجموعه نمونهها از گونههایی کمتر شناختهشده و ساکن مناطق دورافتاده استفاده شد: خفاش زنبوری از تایلند و میانمار که از کوچکترین پستانداران جهان است؛ خفاشِ پاهای بادکشی ماداگاسکار که به کمک مکندهها میتواند به برگهای صاف بچسبد؛ و نیز خفاش دمکوتاه کوچک، بومی نیوزیلند که برای حرکت روی کف جنگل از بالهای تا شده خود مانند دستهای جلو استفاده میکند.
منبعی با پیامدهایی فراتر از زیستشناسی جانوری
با بیش از هزار و پانصد گونه که در سراسر جهان پراکندهاند، خفاشها حدود یکپنجم همه پستانداران زنده را تشکیل میدهند. نقش آنها در زیستبومها چشمگیر است: گیاهان را گردهافشانی میکنند، بذرها را پراکنده میکنند و جمعیت حشرات را تحت کنترل نگه میدارند.
در کنار اینها، ویژگی دیگری هم هست که برای پژوهشهای زیستپزشکی اهمیت ویژهای دارد: مقاومت خفاشها در برابر بیماریها و طول عمر شگفتانگیز آنها نسبت به اندازه بدنشان.
دیوید ری، استاد دانشگاه فناوری Texas، تاکید میکند که حجم دادههای تولیدشده به جامعه علمی امکان میدهد دگرگونیهای ژنومی را ردگیری کند؛ از تغییر در تنها یک باز DNA گرفته تا غیبت بخشهای کامل در یک دودمان که در دودمان دیگر وجود دارند.
او میگوید این تفاوتها تا حدی تنوع عظیم خفاشهای امروزی و ریشههای ویژگیهای منحصربهفرد آنها را توضیح میدهد؛ پایهای برای کار پژوهشی که اهمیتش، بهگفته او، بسیار فراتر از همین گروه پستانداران میرود.