از کشف فسیل های داروین تا غول گرایی تکاملی: تاریخچه اندازه بدن Macraucheniidae

مطالعه اخیر از لوبو و دیگران.منتشر شده در دیرین زیست شناسی (افزایش مقیاس تا انقراض: درک تاریخچه تکاملی توده بدن در Macraucheniidae)فسیل معروف داروین را از منظری کاملا متفاوت بازبینی می کند. به جای تمرکز بر ماکروشنیا به تنهایی، این مطالعه تاریخچه تکاملی توده بدن را در کل خانواده آن بازسازی می کند، Macraucheniidaeبا استفاده از روش های مقایسه ای فیلوژنتیک
با این حال ماکروشنیا تنها آخرین نماینده از دودمان است که بیش از 30 میلیون سال تکامل یافته است. Macraucheniids در Paleogene سرچشمه گرفت، در آمریکای جنوبی متنوع شد و تا اواخر پلیستوسن زنده ماند. این فسیل شگفت انگیز فرصتی نادر برای پاسخ به یکی از سوالات پایدار زیست شناسی تکاملی فراهم می کند: چگونه اندازه بدن در طول زمان تکامل می یابد؟ آیا این پستانداران به طور فزاینده ای به طور تصادفی بزرگتر شدند یا روند تکاملی ثابتی به سمت افزایش توده بدن وجود داشت؟
برای بازسازی تاریخچه تکاملی توده بدن، ما به یک چارچوب فیلوژنتیک منتشر شده برای Macraucheniidae که توسط همان نویسندگان توسعه یافته است تکیه کردیم. این فیلوژنی اولین شواهد را برای حمایت از انحصار دو زیرخانواده اصلی macraucheniid ارائه کرد. Cramaucheniinae و Macraucheniinaeارائه یک زمینه تکاملی قوی برای تفسیر الگوهای تنوع درون گروهی. جالب اینجاست که همین چارچوب فیلوژنتیکی نشان میدهد که تکامل یکی از متمایزترین ویژگیهای ماکرو اوکنیدها– دهانه بینی واقع در پشت – با گذشت زمان دچار تغییر تدریجی نشد. در عوض، مدل تکاملی او بهتر توضیح داده شد تعادل شکستهکه در آن تغییرات مورفولوژیکی عمده نسبتا سریع رخ می دهد و با دوره های طولانی پایداری مورفولوژیکی دنبال می شود.
این فیلوژنی زمینه لازم را برای بررسی یکی دیگر از جنبه های اصلی تکامل دانشمندان کلان فراهم کرد: تغییر اندازه بدن در طول زمان. با قرار دادن هر تاکسون در یک زمینه فیلوژنتیکی پایدار، تشخیص روندهای تکاملی از تغییرات تصادفی و بررسی فرآیندهایی که افزایش قابل توجه توده بدن مشاهده شده در سراسر دودمان را شکل میدهند، ممکن شد.
هنگامی که روابط تکاملی و تحولات تشریحی Macraucheniidae بهتر درک شد، یک سوال جدید مطرح شد: آیا سایر صفات اساسی، مانند اندازه بدن، از الگوهای تکاملی مشابه پیروی می کنند؟ برای پاسخ به این سوال، نویسندگان بررسی کردند که چگونه توده بدن در شجره نامه تغییر می کند و اینکه آیا این تغییرات با تغییرات محیطی در طول زمان مرتبط است یا خیر.

جالب همه تغییرات تکاملی از یک الگو پیروی نمی کنند در Macraucheniidae. در حالی که برخی از نوآوری های مورفولوژیکی، مانند تغییر شکل ناحیه بینی، به نظر می رسد که از طریق تغییرات نسبتاً سریع و به دنبال دوره های ثبات رخ داده است، تکامل اندازه بدن مسیر متفاوتی را دنبال کرد. نتایج یک الگوی قابل توجه سازگار را نشان می دهد: تمام ماکرو اوکنیای تجزیه و تحلیل شده متعلق به مگافونا هستند، بیش از 44 کیلوگرم توده بدن و مدلی که تاریخچه تکاملی آنها را به بهترین شکل توضیح می دهد، به جای تغییر تصادفی تکاملی، به دنبال افزایش تدریجی و مستقیم در اندازه بدن است. این روند در نهایت منجر به بزرگترین اعضای خانواده، از جمله Macrauchenia patachonicaکه تقریباً یک تن توده بدن است.
شاید مهم ترین یافته این باشد که این مسیر تکاملی که با تغییرات آب و هوایی طولانی مدت به دقت ردیابی شده است. همانطور که دمای جهانی از طریق نئوژن و به دوره کواترنر کاهش یافت، ماکروئوکنیدها به تدریج اندازه بدنشان بزرگتر شدند و شناسایی شدند. دما به عنوان یک محرک اکولوژیکی از تکامل توده بدن در گروه.

تقریباً دو قرن پس از کشف شکافی که اوون بعدها از داروین نام برد ماکروشنیااین پستاندار قابل توجه همچنان به روشنگری سوالات اساسی تکاملی ادامه می دهد. علاوه بر افشای تاریخچه یک دودمان منقرض شده، مطالعاتی مانند این ارزش منحصر به فرد فسیل ها را به عنوان طولانی ترین آزمایش طبیعی روی زمین نشان می دهد. درک اینکه چگونه تغییرات آب و هوایی گذشته تنوع زیستی را شکل داده است، یک دیدگاه تکاملی برای تفسیر شتاب ناشی از تغییرات آب و هوایی کنونی توسط انسان فراهم میکند. چنین بینش عمیقی در طول زمان برای ارزیابی پیامدهای بالقوه این تغییرات برای زندگی در سیاره ما ضروری است.




