Naučnici ispitali evoluciju unutrašnjeg uva kod sisara: Ono što su saznali ih je iznenadilo

Istraživanje otkriva da su različite grupe sisara nezavisno razvile slične oblike složenog organa zbog prilagođavanja ekološkim nišama

Nova studija koja proučava evoluciju unutrašnjeg uva kod sisara iz temelja menja dosadašnje razumevanje ovog kompleksnog organa, otkrivajući da su različite grupe sisara, iako evolutivno veoma udaljene, nezavisno evoluirale slične oblike unutrašnjeg uva kao odgovor na slične ekološke izazove. Ovo otkriće naglašava adaptivnu prirodu uva kod sisara i pruža nove uvide u način na koji konvergentna evolucija funkcioniše u prirodi, piše SciTech Daily.

Istraživanje, koje su predvodile Nikol Grunstra sa Univerziteta u Beču i An Le Metr sa Konrad Lorenc Instituta za istraživanje evolucije i kognicije, objavljeno je u prestižnom časopisu Nature Communications. Ekipa međunarodnih istraživača otkrila je kako su sisari iz grupe afroterija, poput slonova i morskih krava, nezavisno razvili slične oblike unutrašnjeg uva kao druge grupe sisara, poput delfina, koje su ekološki slične, ali evolutivno veoma udaljene.

Preporučujemo

Unutrašnje uvo kod kičmenjaka nalazi se u koštanom delu lobanje i ima ključnu ulogu u procesima sluva i ravnoteže. Njegov složen oblik među različitim vrstama dugo se smatrao dokazom prilagođavanja određenim staništima i načinima kretanja. Istovremeno, srodne vrste obično imaju sličniji oblik unutrašnjeg uva u poređenju sa evolutivno udaljenim vrstama, što je navodilo na zaključak da neutralni, neadaptivni procesi igraju ključnu ulogu u oblikovanju ovog organa.

Međutim, nova studija pomera granice ovog razumevanja. Korišćenjem mikro-tomografije uz pomoć rendgenskih zraka, istraživači su rekonstruisali 3D modele unutrašnjeg uva kod Afroterije – grupe sisara koja uključuje životinje toliko različite kao što su slonovi, zlatne krtice i morske krave. Upoređujući ove modele sa ušima drugih sisara koji su samo površno slični po anatomiji ili načinu života, poput delfina, ježeva i glodara, naučnici su došli do zapanjujućih zaključaka.

Jedno od najupečatljivijih otkrića je da je oblik unutrašnjeg uva kod morskih krava mnogo sličniji obliku unutrašnjeg uva kod delfina, nego kod njihovih evolutivno bližih srodnika kao što su slonovi ili damani. Ova sličnost nije rezultat zajedničkog porekla, već prilagođavanja zajedničkom, vodenom staništu, gde specifičan oblik uva pomaže sisarima u orijentaciji i detekciji zvuka.

Osim toga, kod sisara koji žive u podzemlju ili na drveću, kao što su krtice ili rovčice, naučnici su otkrili sličnosti u obliku unutrašnjeg uva koje reflektuju njihove slične načine kretanja i prilagođavanje specifičnim ekološkim nišama. Ovo ukazuje na to da su ove vrste, iako evolutivno vrlo udaljene, nezavisno razvile slične osobine zbog istih pritisaka iz okoline.

- Otkrili smo da je oblik unutrašnjeg uva sličniji između analognih vrsta nego između onih koje dele novijeg zajedničkog pretka - ističe Nikol Grunstra, vodeći autor studije.

Jedna od ključnih hipoteza proizašlih iz ove studije odnosi se na evolutivnu fleksibilnost ili „evolutivnost“ uva kod sisara. Sisarsko uvo je evoluiralo dodavanjem nekoliko novih komponenti kroz proces redukcije vilice, pri čemu su određene kosti postale deo srednjeg uva. Ovo nije slučaj kod ptica i gmizavaca, kod kojih su te kosti ostale deo vilice. Ova složenost omogućila je sisarima da razviju mnogo širi opseg oblika uva, kao i sposobnost detekcije visokih tonova, što je posebno važno za život u različitim staništima.

- Povećanje genetske i razvojne složenosti uva kod sisara daje prirodnoj selekciji više prostora za prilagođavanje, što olakšava evoluciju različitih adaptacija - dodaje Filip Miteroker, koautor studije.

Ova evolutivna fleksibilnost možda je ključni faktor koji je omogućio sisarima da se uspešno prilagode različitim ekološkim nišama, od podzemnog života, preko vodenih staništa, do boravka na drveću.

Ovo istraživanje donosi važne uvide u proces konvergentne evolucije, tokom koje životinje sa različitim evolutivnim poreklom razvijaju slične osobine kao odgovor na slične selektivne pritiske. Oblik unutrašnjeg uva kod sisara sada se prepoznaje kao odličan primer ovakvih evolutivnih procesa.

Zaključci ove studije ne samo da proširuju naše razumevanje evolucije uva, već i otvaraju nova pitanja o tome koliko su evolutivni procesi prilagodljivi u različitim grupama životinja. Ova istraživanja mogla bi u budućnosti imati značajan uticaj na širu teoriju evolucije, posebno u kontekstu razumevanja adaptacija koje omogućavaju život u ekstremnim uslovima.

Naučnici se nadaju da će dalja istraživanja unutrašnjeg uva pomoći da se detaljnije prouče adaptivni procesi koji su omogućili ovako široku raznovrsnost sisara u prirodi.

(Telegraf Nauka / SciTech Daily)