Η εξέλιξη των θηλαστικών έχει ανατραπεί, σύμφωνα με νέα έρευνα που δείχνει ότι τα μαρσιποφόρα είναι τα πιο εξελιγμένα θηλαστικά.
Εκτιμώντας τον τρόπο με τον οποίο αναπαράγεται και αναπτύσσεται ο κοινός πρόγονος των θηλαστικών, οι επιστήμονες ανέτρεψαν την μακροχρόνια πεποίθηση ότι τα μαρσιποφόρα είναι πιο πρωτόγονα από τα θηλαστικά του πλακούντα.
Τα μαρσιποφόρα θεωρούνταν επί μακρόν το ενδιάμεσο βήμα στην εξέλιξη μεταξύ των αυγοπαραγωγών και των πλακουντικών θηλαστικών, επειδή γεννούν εξαιρετικά υπανάπτυκτα μικρά, παρόμοια με την εμβρυϊκή κατάσταση των πλακουντικών.
Ωστόσο, νέες έρευνες αποκάλυψαν ότι ο πρόγονος και των δύο ομάδων ήταν περισσότερο παρόμοιος με τα πλακούντα παρά με τα μαρσιποφόρα, πράγμα που σημαίνει ότι τα μαρσιποφόρα έχουν τροποποιήσει τη μέθοδο αναπαραγωγής τους περισσότερο από ό,τι τα θηλαστικά του πλακούντα.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Current Biology, ανέλυσε κρανία κατά τη διάρκεια διαφορετικών σταδίων ανάπτυξης σε 22 ζώντα είδη θηλαστικών. Μικρο-CT σαρώσεις 165 δειγμάτων βοήθησαν την ερευνητική ομάδα να ανασυνθέσει τις αλλαγές του κρανίου για τα είδη αυτά κατά τη διάρκεια αυτής της πρώιμης φάσης.
Ο καθηγητής Anjali Goswami, επικεφαλής της έρευνας στο Μουσείο και κύριος συγγραφέας της μελέτης, λέει: “Χρησιμοποιώντας αυτό το μεγάλο συγκριτικό σύνολο δεδομένων που δημιουργήθηκε από τις ιστορικές συλλογές του Μουσείου, καταφέραμε να ανατρέψουμε ό,τι γνωρίζουμε για την εξέλιξη των θηλαστικών”.
Χρησιμοποιώντας ένα τεράστιο σύνολο δεδομένων από μικρο-CT σαρώσεις δειγμάτων μαρσιποφόρων και πλακούντων που κυμαίνονται από έμβρυα έως ενήλικες, η ομάδα μέτρησε πώς αλλάζει το σχήμα του κρανίου τους κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και ανακατασκεύασε πώς θα είχε αναπτυχθεί ο πρόγονός τους. Αυτό έδειξε ότι τα μαρσιποφόρα έχουν αλλάξει περισσότερο από τους προγόνους τους απ’ ό,τι τα θηλαστικά του πλακούντα.
“Για μεγάλο χρονικό διάστημα, οι άνθρωποι αντιμετώπιζαν τα μαρσιποφόρα ως “κατώτερα θηλαστικά”,” τα οποία αντιπροσωπεύουν το ενδιάμεσο στάδιο μεταξύ των πλακουντικών θηλαστικών και των ωοτόκων, εξηγεί η Anjali. “Αποδεικνύεται ότι τα μαρσιποφόρα είναι αυτά που έχουν εξελιχθεί πολύ περισσότερο από την προγονική μορφή”.
“Ως μέλος των πλακούντων θηλαστικών, έχουμε συχνά αυτή την προκατάληψη ότι η δική μας είναι η ομάδα προς την οποία κατευθύνεται η εξέλιξη, αλλά δεν λειτουργεί έτσι η εξέλιξη”.
Πώς εξελίχθηκαν τα μαρσιποφόρα και τα πλακουντιακά θηλαστικά;
Όλα τα θηλαστικά που ζουν σήμερα μπορούν να χωριστούν σε τρεις ομάδες: τα πλακουντιακά θηλαστικά, τα μαρσιποφόρα και τα μονότροπα. Αυτά διακρίνονται εύκολα από τις μεθόδους αναπαραγωγής τους.
Η μεγαλύτερη ομάδα είναι τα πλακουντιακά θηλαστικά, τα οποία γεννούν ζωντανά, καλά ανεπτυγμένα μικρά και αποτελούν περίπου το 95% όλων των ζώντων θηλαστικών, συμπεριλαμβανομένου του ανθρώπου.
Τα μαρσιποφόρα γεννούν επίσης ζωντανά μικρά, αλλά έχουν πολύ σύντομη περίοδο κύησης και έτσι οι απόγονοι είναι πολύ υπανάπτυκτοι και πρέπει να φροντίζονται από έναν γονέα σε μια θήκη.
Τα μονότρητα είναι θηλαστικά που γεννούν αυγά και είναι τα μικρότερα από τις τρεις ομάδες. Περιλαμβάνει μόλις πέντε είδη που ζουν σήμερα σε δύο οικογένειες: τον πλατύποδα και τους εχίνδνες.
Πιστεύεται ότι όλα τα ζώντα θηλαστικά κατάγονται από έναν κοινό πρόγονο που ωοτοκούσε και έζησε πριν από περίπου 180 εκατομμύρια χρόνια. Τα θηριόζωα, δηλαδή η ομάδα που περιλαμβάνει τα μαρσιποφόρα και τα πλακουντιακά θηλαστικά, πιστεύεται ότι διαφοροποιήθηκαν μεταξύ τους αρκετά σύντομα μετά, πριν από περίπου 160 εκατομμύρια χρόνια.
Καθώς τα θηρία εξελίχθηκαν μακριά από τη γέννηση των νεαρών μέσω αυγού, αρχικά θεωρήθηκε ότι η ζωντανή γέννηση ενός υποανάπτυκτου μωρού, όπως στα σύγχρονα μαρσιποφόρα, ήταν το φυσικό ενδιάμεσο στάδιο. Ωστόσο, αυτή η μελέτη διαπίστωσε ότι αυτό δεν ίσχυε.
“Αυτό που μπορέσαμε να δείξουμε ξεκάθαρα είναι ότι ο τρόπος ανάπτυξης των μαρσιποφόρων είναι αυτός που έχει αλλάξει περισσότερο από τον πρόγονο των μαρσιποφόρων και των πλακούντων”, λέει η Anjali.
“Ο τρόπος αναπαραγωγής των μαρσιποφόρων δεν είναι μια ενδιάμεση μορφή μεταξύ των αυγοπαραγωγών και των πλακούντων θηλαστικών. Είναι απλώς ένας εντελώς διαφορετικός τρόπος ανάπτυξης που έχουν αναπτύξει τα μαρσιποφόρα”.
Γιατί τα μαρσιποφόρα γεννούν υποανάπτυκτους απογόνους;
Τα πλακουντιακά θηλαστικά γεννιούνται με τα τέσσερα άκρα και το κρανίο τους ήδη καλά ανεπτυγμένα, τα οποία μεγαλώνουν σε μέγεθος καθώς το ζώο μεγαλώνει. Η περίοδος κύησης κυμαίνεται ανάλογα με το μέγεθος του σώματος, αλλά μπορεί να φτάσει τους 22 μήνες στους αφρικανικούς ελέφαντες.
Αντίθετα, τα μαρσιποφόρα γεννιούνται ουσιαστικά σε εμβρυϊκή κατάσταση. Για παράδειγμα, το κόκκινο καγκουρό γεννάει ένα μωρό στο μέγεθος μιας μαρμελάδας μόλις ένα μήνα μετά τη σύλληψη, προτού θηλάσει τα μικρά του για έως και έξι μήνες.
Τα οπίσθια άκρα και το κρανίο αυτών των μωρών δεν έχουν σχηματιστεί πλήρως, αλλά τα μπροστινά άκρα και τα οστά του στόματος είναι λίγο πιο ανεπτυγμένα. Ουσιαστικά, το ζώο έχει όλα τα μέρη που χρειάζεται για να σέρνεται μέσα από το τρίχωμα της μητέρας του για να φτάσει στις θηλές που δίνουν γάλα και να θηλάσει, αλλά όχι πολλά άλλα. Πολλά μαρσιποφόρα έχουν μια θήκη που βοηθά στην προστασία των υπανάπτυκτων νεογνών όσο βρίσκονται σε αυτό το πολύ ευάλωτο στάδιο.