Levende fossielen? Steur zijn eigenlijk evolutionaire speedsters

Levende fossielen? Steur zijn eigenlijk evolutionaire speedsters

Anonim

door University of Michigan

Pogingen om de steur in het gebied van de Grote Meren te herstellen, hebben de afgelopen jaren veel aandacht gekregen, en veel van de nieuwsberichten merken op dat de prehistorisch ogende vissen "levende fossielen" zijn voor miljoenen jaren vrijwel ongewijzigd.

Maar een nieuwe studie door onderzoekers van de Universiteit van Michigan en hun collega's onthult dat steur in ten minste één mate van evolutionaire verandering - veranderingen in lichaamsgrootte in de loop van de tijd - een van de snelst evoluerende vissen op de planeet is geweest.

"Steur wordt gezien als een levende fossiele groep die in de loop van de tijd relatief trage anatomische veranderingen heeft ondergaan. Maar dat is gewoon niet waar", zegt Daniel Rabosky, universitair docent aan de UM-afdeling Ecologie en Evolutionaire Biologie en curator van herpetologie bij het museum voor zoölogie.

"Onze studie toont aan dat steur op sommige manieren zeer snel evolueert. Ze hebben een enorm scala aan lichaamsgroottes ontwikkeld. Er zijn dwergsteur zo groot als een bas en verschillende andere soorten die bijna zo groot zijn als een Volkswagen."

De steur bevinding is slechts één resultaat in een uitgebreide studie van de snelheid van soortvorming en anatomische verandering bij vissen. Het werk omvatte het samenstellen van een van de grootste evolutionaire bomen ooit gemaakt voor elke groep dieren. De evolutionaire relaties tussen bijna 8.000 vissoorten worden afgebakend in de takken van de boom, waardoor de onderzoekers conclusies kunnen trekken over alle ongeveer 30.000 soorten vis met roggen.

De bevindingen van de studie zijn gepland voor online publicatie in Nature Communications op 6 juni. Rabosky en Michael Alfaro van de Universiteit van Californië, Los Angeles, zijn de hoofdauteurs. UM computationeel evolutionair bioloog Stephen Smith is een co-auteur.

Het hoofddoel van het project was om een ​​al lang bestaand idee in de evolutionaire biologie te testen dat anekdotische ondersteuning heeft maar dat nooit rigoureus is geëvalueerd, zei Rabosky. Het was Charles Darwin die de term 'levend fossiel' bedacht om bestaande wezens, zoals de gar (een andere inwoner van de Grote Meren) en de longvis, te beschrijven, die al miljoenen jaren in het fossielenbestand aanwezig zijn maar toch erg lijken te hebben ondergaan weinig anatomische verandering.

Paleontologen hebben lang vermoed dat deze waarnemingen een fundamentele koppeling weerspiegelen tussen de snelheid van soortvorming en anatomische verandering: groepen organismen die veel soorten bevatten, lijken ook grotere hoeveelheden anatomische variatie te hebben, terwijl groepen met slechts een paar soorten, zoals de gar, mist veel morfologische variëteit.

Rabosky en zijn collega's verzamelden een tijdgekalibreerde evolutionaire boom voor 7.864 levende vissoorten met behulp van DNA-sequentiegegevens en lichaamsgrootte-informatie uit openbaar beschikbare databases. Hun gegevensverzameling was zo groot dat ze nieuwe computerprogramma's moesten ontwikkelen om ze te analyseren.

Dankzij de nieuwe computermodellen en de enorme hoeveelheid gegevens kon het team de correlatie bestuderen tussen hoe snel nieuwe soorten worden gevormd en hoe snel ze nieuwe lichaamsgroottes ontwikkelen op een schaal die voorheen niet mogelijk was.

Ze vonden een sterke correlatie tussen de snelheid van soortendiversificatie en de evolutie van de lichaamsgrootte bij de meer dan 30.000 levende soorten roggenvis, die het grootste deel van de biologische diversiteit van gewervelde dieren uitmaken.

"We valideren in feite veel ideeën die er sinds Darwin zijn, maar die nog nooit op deze schaal zijn getest vanwege een gebrek aan gegevens en de beperkingen van bestaande technologieën, " zei Rabosky.

De meeste visgroepen vallen in een van de twee categorieën. Vissen zoals de gar vormen zeer langzaam soorten en vertonen weinig bereik in lichaamsgrootte. Anderen, zoals de zalmfamilie - waaronder zalm, forel, witvis en char - doen beide: ze vormen snel soorten en hebben een breed scala aan lichaamsgroottes.

De steur bestaat al meer dan 100 miljoen jaar en bestaat tegenwoordig uit 29 soorten wereldwijd, waaronder de steur van het meer die in de Grote Meren wordt gevonden. Ze passen niet in het algemene patroon van het team van Rabosky; er zijn maar weinig steurensoorten maar een grote variëteit in lichaamsgrootte.

"In die zin zijn ze een beetje een uitbijter", zei Rabosky.