Evoluční vývojové mechanismy a diverzita lebek neotropických netopýrů

Pestrost a diverzita netopýrů, kteří reprezentují více než pětinu celkové diverzity všech dnešních savců, fascinovala již Charlese Darwina v 19. století. Evoluce této diverzity přitom zůstává do značná míry neprozkoumaná, v neposlední řadě kvůli nedostatku fosilií, s jejichž pomocí by bylo možné sledovat evoluční změny v této pozoruhodné skupině savců. Listonosi, tedy čeleď Phyllostomidae, představují vhodnou modelovou skupinu pro výzkum evolučních změn u netopýrů, protože zahrnují celou řadu morfologicky nápadných druhů, které jsou přizpůsobené velmi různým typům potravy. Tito netopýři se živí například hmyzem, plody, nektarem, pylem, malými obratlovci nebo i krví. Vzhledem k tomu museli podstoupit intenzivní přírodní výběr, který vyústil ve vznik celé řady morfologických novinek. Tyto znaky jsou patrné zejména na jejich lebkách. 

Přímo dramatické změny tvaru lebek u často blízce příbuzných druhů listonosů mají těsnou spojitost se změnami v zárodečném vývoji tvaru lebky, především pokud jde o její obličejovou část. Danny Haelewaters z Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích a z americké Harvard University a jeho kolegové využili trojrozměrnou geometrickou morfometriku, aby s její pomocí popsali a srovnali morfologické změny na lebkách, k nimž dochází během evoluce i zárodečného vývoji u netopýrů ze skupiny listonosů. Zaměřili se hlavně na to, jak změny v načasování zárodečného vývoje jednotlivých částí lebky těchto netopýrů přispěly k evolučním změnám ve tvaru lebky. 

Detailní analýzy a porovnávání zárodečného vývoje lebek listonosů a změn těchto lebek v průběhu jejich evoluce odhalily působení dvou oddělených procesů evolučně vývojových změn, které se podepsaly na vzniku změn tvaru lebky v evoluci listonosů. Jde o zrychlování zárodečného vývoje některých částí lebky, čili akceleraci, a pak o takzvanou hypermorfózu, kdy je rychlost zárodečného vývoje stejná jako předtím, ale vývoj dané části probíhá po delší dobu. Autoři výzkumu dospěli k závěru, že v evoluce potravních specializací netopýrů ze skupiny listonosů hraje zásadní roli peramorfóza, čili vývojové změny spočívající v prodloužení doby vývoje určitého znaku. Peramorfóza přitom zahrnuje procesy akcelerace i hypermorfózy.

 

Camacho, J., Heyde, A., Bhullar, B. A. S., Haelewaters, D., Simmons, N. B., Abzhanov, A. 2019. Peramorphosis, an evolutionary developmental mechanism in neotropical bat skull diversity. Developmental Dynamics online srpen 2019. 

Kontakt: Danny Haelewaters, Ph.D. (danny.haelewaters at gmail.com)


O přírodovědě.cz

Edukačně-popularizační portál Přírodovědecké fakulty Jihočeské univerzity v Českých Budějovicích určený pro středoškoláky, jejich vyučující, ale i veřejnost. Představujeme zde naše aktivity, výzkumy a objevy.