Bilim adamları, yarasalarda ekolokasyonun nasıl evrimleştiğine dair bulmacada, onlarca yıllık bir evrimsel gizemi çözmeye yaklaşan başka bir parça buldular.
Tüm yarasalar – Pteropodidae ailesinin (uçan tilki olarak da adlandırılır) meyve yarasaları dışında – geceleri gezinmek için yüksek perdeli sesler kullanarak “yankılanabilir”.
Tarafımızdan yürütülen uluslararası bir çalışma, 5 Mart 2021’de yayınlandı. Güncel Biyoloji, karmaşık ekolokasyon yeteneğinin sadece yarasa gruplarında birden çok kez değil, aynı zamanda nasıl evrimleştiğini de göstermiştir. asla meyve yarasalarında gelişti.
Yarasaların olağanüstü sesleri
Ekolokasyon kullanarak gezinmek için yarasalar gırtlaklarında (ses kutusu) yüksek frekanslı çağrılar üretir ve bunları burun veya ağız yoluyla yayarlar. Genellikle insanların duyabileceğinden daha yüksek frekanslarda yapılan bu çağrılar, nesneleri yansıtır ve geri döner.
Bu geribildirimden yarasalar çevrelerinin mekansal ve dokusal özellikleri hakkında bilgi edinebilirler.
Otuz yıldır bilim adamları, ekolokasyonun yarasalarda nasıl evrildiğini ve bu adaptasyonun neden meyve yarasalarına kadar uzanmadığını anlamaya çalıştılar. Şimdiye kadar bir fikir birliğine varmak için mücadele ettiler.
Bazı evrimsel biyologlar, meyve yarasalarının bir zamanlar modern meslektaşları gibi yankılanabileceğini düşünüyorlar, ancak bir noktada bu yeteneklerini yitirdiler. Diğerleri, meyve yarasalarının ilk etapta bu özelliği asla edinmediğini ve farklı yarasa gruplarında birkaç kez evrimleştiğini öne sürüyor.
Embriyolar evrimsel bir gizemi çözmeye yardımcı olur
Yarasa ekolokasyonunun tarihini ortaya çıkarmak her zaman zor bir görev olacaktı. Dünyadaki tüm memeli türlerinin yaklaşık dörtte birini oluşturan 1.400’den fazla yarasa türü vardır. Bu nedenle, dikkate değer bir aralıkta gelirler.
Ancak yarasa fosilleri oldukça azdır ve parçalanmıştır. Bilim adamları, yarasaların 65 milyon yıllık evrimsel tarihini yeniden inşa etmek için gereken örneklerden yoksundur.
Ayrıca, günümüzün yankılanan yarasa türlerinin genetik bilgisi, sonar benzeri sistemin gerçekte nasıl çalıştığını anlamamıza yardımcı olmak için çok az şey yaptı.
Farklı bir yaklaşım izledik. Yarasa genlerine veya fosillerine odaklanmak yerine, kulak ve boğaz kemiklerinin çok erken gelişimini inceledik.
Evrimsel araştırmalar, bir grup türün atalarının sahip olduğu bir özelliği kaybetmesi durumunda, bu özelliğin tüm yönlerinin tamamen kaybolmadığını göstermiştir. Bunun yerine, özellik genellikle yaşamın çok erken dönemlerinde gelişmeye başlar, ancak ilerlemez.
Dolayısıyla, tüm yarasaların ortak atasında ekolokasyon mevcut olsaydı, modern meyve yarasalarının kulak ve boğaz gelişimlerinde bunun gelişimsel izlerini göstermelerini beklerdik.
Hong Kong Şehir Üniversitesi, Tokyo Üniversitesi ve Vietnam Bilim ve Teknoloji Akademisi’nden biyologları içeren araştırma grubumuz, dünyanın her yerinden yüzlerce yarasa embriyo örneğini inceledi.
Embriyoların yumuşak doku yapısını mikroskobik ayrıntıda dijital olarak yeniden yapılandırmak için modern bir görüntüleme yöntemi kullandık. Meyve yarasalarını, yankılanan yarasalarla ve ayrıca fareler gibi yankılanmayan memelilerle karşılaştırdık.
Çarpıcı sonuçlar
Analizimiz, meyve yarasalarının, erken kulak kemiği gelişiminin tüm yönlerinde yankılanmayan memelilerden ayırt edilemez olduğunu ortaya çıkardı.
Ayrıca, gelişmiş ekolokasyon kabiliyetine sahip yarasalarda gözlemlenenlere benzer hiçbir özellik yoktu. Başka bir deyişle, meyve yarasalarının ekolokasyon yapabileceklerini gösteren hiçbir kanıt yoktu.
Bu bizim için birkaç soru ortaya çıkardı. Bu, tüm yarasaların ortak atasının gelecekteki yarasalara tanınan ekolokasyon becerilerine sahip olmadığı anlamına mı geliyor? Bu bir olasılıktır.
Alternatif olarak, bu ortak ata yalnızca çok ilkel bir ekolokasyon versiyonuna sahip olabilirdi. Eğer öyleyse, bugünün sofistike ekolokatörlerinde gördüğümüzden çarpıcı biçimde farklı görünmüş ve kulağa çarpıcı şekilde farklı gelmiş olabilir.
Maalesef, hangisinin doğru olduğundan emin olamayız. Pteropodidler, tüm yarasa soyları arasında en eksik fosil kaydına sahiptir, bu nedenle kulak kemiklerinin zamanla nasıl değiştiğini inceleyemeyiz.
Önceki teorileri teyit etmek
Ekibimiz ayrıca karmaşık yarasa ekolokatörlerinin iki ana grubunun, Rhinolophoidea ve Yangochiroptera’nın birbirlerinden farklı kulak ve boğaz gelişimi modellerine sahip olduğunu keşfetti. Bu, sonarlarını bağımsız olarak geliştirdiklerini gösteriyor.
Bu sonuç, yarasa genom diziliminden elde edilen en son kavrayışlara da uyuyor; bu, tüm yarasaların ataları ekolokasyon yaptıysa, bunun muhtemelen bir tür ilkel ekolokasyon olduğunu gösterir – modern yarasalarda bulunan usta laringeal ekolokasyon değil.
Bir sonraki adım, gelişim analizinden elde edilen içgörüleri yarasa genomik verileriyle birleştirmek olacaktır.
Erken gelişim sırasında yarasaların işitme ile ilgili genlerinin nasıl ifade edildiğini inceleyerek, meyve yarasalarının bir atada bulunan ilkel bir ekolokasyon sistemini tamamen silip silmediğini veya hiç var olup olmadığını öğrenebildik.
Camilo López-Aguirre, Doktora Adayı, UNSW ve Laura AB Wilson, Avustralya Ulusal Üniversitesi Kıdemli Öğretim Görevlisi.
Bu makale The Conversation’dan Creative Commons lisansı altında yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.
.