ژنوم و فسیل خفاش ها به منشا اروپایی 65 میلیون سال پیش اشاره می کنند

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

تحقیقات جدید دانشگاه سنت اندروز بزرگترین مطالعه ترکیبی روی ژنوم و فسیل خفاش‌ها را انجام داده است و نشان می‌دهد که خفاش‌ها به احتمال زیاد در حدود 65 میلیون سال پیش در اروپا و قبل از انتشار در سراسر جهان سرچشمه گرفته‌اند.

این کار همچنین نشان می دهد که پژواک، مانند پرواز، در نزدیکی طلوع تکامل خفاش ها تکامل یافته است و زمینه را برای تحقیق در مورد اساس ژنتیکی طول عمر استثنایی خفاش ها و مقاومت در برابر بیماری، با ارتباط بالقوه برای سلامت انسان، فراهم می کند.

امروز (چهارشنبه، 23 سپتامبر) در نیچر منتشر شد، یک تیم بین المللی متشکل از 137 محقق از 64 کشور، که به عنوان بخشی از کنسرسیوم Bat1K با هم کار می کنند، شواهد ژنومی و فسیلی را ترکیب کردند تا نشان دهند که خفاش ها و در نتیجه پرواز پستانداران، به احتمال زیاد در حدود 65 میلیون سال پیش در اروپا منشا گرفته اند.

نتایج، فرضیه‌های قبلی را که منشأ آسیایی، آفریقایی یا آمریکای شمالی را پیشنهاد می‌کردند، ابطال کرد. اولین نسل آنها سپس در آفریقا پراکنده شدند و یک مرکز اروپا-آفریقا ایجاد کردند که از آنجا خفاش ها به آسیا، آمریکا و استرالیا گسترش یافتند.

این تیم با پوشش 103 گونه و نماینده هر یک از 21 خانواده شناخته شده خفاش، بزرگترین مجموعه ژنوم خفاش ها را با کیفیت بالا تا به امروز جمع آوری کرد. محققان برای تولید و مقایسه این ژنوم ها و شناسایی ژن های موجود در آنها، توالی یابی DNA و روش های محاسباتی پیشرفته را ترکیب کردند.

محققان ژنوم ها را با 44 خفاش فسیلی از سراسر جهان ترکیب کردند تا تاریخ تکاملی تنها پستانداران پرنده جهان را بازسازی کنند.

ساخت این مجموعه داده مستلزم نمونه‌هایی بود که طی دهه‌ها از خفاش‌های سراسر جهان جمع‌آوری شده بود، از جمله نمایندگان برخی از نادرترین و غیرمعمول‌ترین خانواده‌های خفاش که در دورافتاده‌ترین مکان‌ها یافت می‌شوند.

خفاش ها جزو خارق العاده ترین پستانداران روی زمین هستند. آنها تنها پستاندارانی هستند که قادر به پرواز با نیروی واقعی هستند. بیشتر خفاش ها در تاریکی مطلق به تنهایی با صدا جهت گیری می کنند و شکار می کنند. با بیش از 1500 گونه پراکنده در سراسر جهان، خفاش ها یک پنجم پستانداران زنده را تشکیل می دهند و نقش حیاتی در حفظ اکوسیستم های سالم با گرده افشانی گیاهان، پراکندگی دانه ها و مصرف تعداد زیادی از آفات حشرات دارند.

با این حال، علیرغم بیولوژی و اهمیت زیست محیطی خارق العاده آنها، دانشمندان برای چندین دهه تلاش کرده اند تا به برخی از اساسی ترین سؤالات در مورد تکامل خفاش پاسخ دهند. خفاش ها از کجا آمده اند؟ خانواده خفاش ها چگونه با هم ارتباط دارند؟ پرواز و پژواک چه زمانی پدیدار شدند؟ و چگونه خفاش‌ها ویژگی‌های غیرعادی را که آنها را از سایر پستانداران متمایز می‌کند تکامل دادند؟

این مطالعه به بسیاری از این سؤالات دیرینه پاسخ می دهد. این تیم با استفاده از روش‌های جدید، ژنوم و فسیل‌ها را تجزیه و تحلیل کرد و درخت تکاملی خفاش را بازبینی کرد و چندین بحث طولانی‌مدت در مورد چگونگی ارتباط گروه‌های اصلی خفاش را حل کرد.

نویسنده ارشد و مدیر Bat1K Sonja Vernes از دانشگاه سنت اندروز گفت: "خفاش ها دائما ما را شگفت زده می کنند. آنها یکی از بزرگترین آزمایش های تکامل هستند. این منبع ژنومی خارق العاده - اوج سال ها همکاری بین المللی توسط Bat1K - در نهایت به ما اجازه می دهد تا بفهمیم که چگونه زیست شناسی قابل توجه آنها تکامل یافته است."

علاوه بر این، بسیاری از گونه‌های خفاش مقاومت قابل توجهی در برابر بیماری از خود نشان می‌دهند و نسبت به اندازه خود عمر بسیار طولانی دارند. منبع ژنومی ساخته شده برای این مطالعه، اولین چارچوب تکاملی قوی را برای بررسی ژن های پشت این صفات به دانشمندان می دهد. این کار در نهایت می تواند به تحقیقات انسانی در مورد پیری، ایمنی و مقاومت در برابر بیماری ها کمک کند.

لیلیانا ام داوالوس، نویسنده ارشد از دانشگاه استونی بروک، گفت: «رویکردی که ما برای مدل‌سازی تکامل فسیل‌ها و گونه‌های زنده با هم استفاده کردیم، می‌تواند کاری را انجام دهد که روش‌های دیگر قادر به انجام آن نیستند: شناسایی قدیمی‌ترین گروه خفاش‌های فسیلی در حالی که داده‌های ژنومی را در نظر می‌گیرد، و کشف زمان و مکان پیدایش خفاش‌ها».

شواهد فسیلی همچنین سرنخ‌های مهمی را در مورد یک راز دیرینه دیگر ارائه می‌دهد: زمانی که خفاش‌ها برای اولین بار پژواک را تکامل دادند.

قرارگیری خفاش فسیلی Vielasia در قدیمی‌ترین شاخه درخت خانواده خفاش نشان می‌دهد که پژواک‌یابی پیش از تنوع خفاش‌های مدرن است. این یافته نشان می‌دهد که دو مورد از ویژگی‌های تعیین‌کننده زیست‌شناسی خفاش‌ها، پژواک‌موقعیت و پرواز با نیرو، در نزدیکی مبدا خود گروه ایجاد شده‌اند که به توضیح موفقیت تکاملی خارق‌العاده خفاش‌ها در طول ۶۵ میلیون سال بعد کمک می‌کند.

این تیم همچنین ژنوم اجداد خفاش را بازسازی کردند و نشان دادند که اولین ژنوم یک پستاندار قادر به پرواز چگونه خواهد بود.

این به دانشمندان یک نقشه ژنومی برای چگونگی تکامل یک دودمان از پستانداران در پرواز نیرو، بیوسونار پیشرفته، طول عمر استثنایی و مقاومت در برابر بیماری‌ها ارائه می‌دهد - پایه‌ای برای ردیابی اساس ژنتیکی این صفات با ارتباطی فراتر از خفاش‌ها.

اما تیلینگ، ژنوم ها و فسیل های مرجع، فیلوژنی و جغرافیای زیستی خانواده خفاش ها را اصلاح می کند، طبیعت (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-11007-3. www.nature.com/articles/s41586-026-11007-3

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →