Αλλάζουν όσα ξέραμε για τους καρχαρίες: Η νέα θεωρία για την καταγωγή τους

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι οι καρχαρίες αποτελούν μια ενιαία φυσική ομάδα, δηλαδή ότι όλα τα είδη καρχαριών είναι πιο στενά συγγενικά μεταξύ τους απ’ ό,τι με συγγενείς ομάδες όπως τα σαλάχια και τα σαλάχια-σκέιτ. Ωστόσο, μια νέα γενετική ανάλυση, που δημοσιεύθηκε στις 15 Φεβρουαρίου στον ιστότοπο προδημοσιεύσεων bioRxiv, αμφισβητεί αυτή την παραδοχή.

Τα ευρήματα –που δεν έχουν ακόμη αξιολογηθεί από ομότιμους επιστήμονες– υποδηλώνουν ότι ορισμένα είδη καρχαριών ανήκουν σε μια ξεχωριστή εξελικτική γραμμή, διαφορετική από όλους τους άλλους καρχαρίες, τα σαλάχια και τα σκέιτ. Αυτό σημαίνει ότι ίσως χρειαστεί να επαναπροσδιοριστεί ο τρόπος με τον οποίο ορίζονται αυτοί οι θαλάσσιοι θηρευτές.

Οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα αποτελέσματα αυτά αποτελούν «μια απροσδόκητη ανατροπή στην κατανόηση των σχέσεων ανάμεσα σε ορισμένες από τις αρχαιότερες ομάδες σπονδυλωτών».

Οι καρχαρίες, τα σαλάχια, τα σκέιτ, οι χίμαιρες και άλλα ψάρια με εύκαμπτο, χόνδρινο σκελετό ανήκουν στην ομάδα των Χονδριχθύων (Chondrichthyes), η οποία διαφέρει από τα Οστεϊχθύα (Osteichthyes), δηλαδή τα ψάρια με σκελετό από σκληρό οστό.

Οι Χονδριχθύες περιλαμβάνουν περισσότερα από 1.200 ζωντανά είδη και η ιστορία τους εκτείνεται τουλάχιστον 439 εκατομμύρια χρόνια πίσω. Παρά την τεράστια αυτή χρονική διάρκεια, οι επιστήμονες δεν έχουν ακόμη πλήρη εικόνα για το πώς συνδέονται εξελικτικά μεταξύ τους.

Οι εξελικτικοί βιολόγοι Τόμας Νίαρ και Τσέις Μπράουνσταϊν από το Πανεπιστήμιο Γέιλ επιχείρησαν να ρίξουν φως στο ζήτημα. Για τον σκοπό αυτό, ανέλυσαν τα πλήρη γονιδιώματα 48 ειδών, τα οποία αντιπροσωπεύουν όλες τις βασικές σύγχρονες εξελικτικές γραμμές των χονδριχθύων.

Οι ερευνητές εξέτασαν δύο τύπους γενετικών δεδομένων: τις αλληλουχίες που κωδικοποιούν πρωτεΐνες –οι οποίες συνήθως είναι κοινές σε όλα τα είδη μιας ομάδας– και τα υπερσυντηρημένα στοιχεία (ultraconserved elements), δηλαδή περιοχές του γονιδιώματος που εξελίσσονται πολύ αργά και παραμένουν σχεδόν αμετάβλητες με την πάροδο του χρόνου.

Κάθε τύπος δεδομένων «έδωσε» και μια διαφορετική εκδοχή του εξελικτικού δέντρου. Οι αλληλουχίες πρωτεϊνών επιβεβαίωσαν την παραδοσιακή άποψη ότι όλοι οι καρχαρίες έχουν κοινό πρόγονο, διακριτό από τα σαλάχια και τα σκέιτ. Αντίθετα, τα υπερσυντηρημένα στοιχεία υπέδειξαν ότι μια συγκεκριμένη ομάδα καρχαριών, οι Εξαγκχιφόρμες (Hexanchiformes), αποσχίστηκαν νωρίς στην εξέλιξη και σχημάτισαν μια «αδελφή» εξελικτική γραμμή σε σχέση με όλους τους άλλους καρχαρίες, τα σαλάχια και τα σκέιτ.

Οι Εξαγκχιφόρμες περιλαμβάνουν τους λεγόμενους «αγελαίους» καρχαρίες και τους καρχαρίες-φρίντζελ (frilled sharks), οι οποίοι διαθέτουν έξι ή επτά ζεύγη βραγχιακών σχισμών –σε αντίθεση με τα πέντε που έχουν τα περισσότερα είδη καρχαριών. Παράλληλα, διατηρούν μια πιο «πρωτόγονη» μορφή γνάθου.

«Αυτό μπορεί να ερμηνευτεί με δύο τρόπους: είτε οι καρχαρίες δεν αποτελούν μια ενιαία φυσική ομάδα, καθώς δεν μοιράζονται αποκλειστικά έναν κοινό πρόγονο, είτε τα σαλάχια και τα σκέιτ είναι απλώς ένα διαφορετικό είδος καρχαρία», εξηγεί ο Μπράουνσταϊν στο BBC Science Focus.

Οι ίδιοι οι ερευνητές θεωρούν πιο πιθανό το σενάριο όπου οι Εξαγκχιφόρμες αποτελούν ξεχωριστή «αδελφή» εξελικτική γραμμή. Ωστόσο, για να επιβεβαιωθεί αυτό, θα χρειαστεί ανάλυση περισσότερων γονιδιωμάτων και επιπλέον γενετικών δεδομένων.

Ορισμένοι επιστήμονες, πάντως, εκφράζουν επιφυλάξεις για το κατά πόσο η γενετική πληροφορία από μόνη της μπορεί να δώσει πλήρη εικόνα. Μέσα σε 439 εκατομμύρια χρόνια εξέλιξης, πολλά γενετικά στοιχεία έχουν πιθανότατα χαθεί, γεγονός που δυσκολεύει την ανασύνθεση των εξελικτικών σχέσεων.

«Οι άνθρωποι αποδίδουν υπερβολική σημασία στα γενετικά δεδομένα», επισημαίνει ο εξελικτικός βιολόγος Γκάβιν Νέιλορ από το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας της Φλόριντα. Όπως τονίζει, οι ανατομικές συγκρίσεις μπορούν να καλύψουν πιθανά «κενά» της γενετικής πληροφορίας.

Παρά τις αβεβαιότητες, η δημιουργία ενός ακριβούς εξελικτικού δέντρου θα μπορούσε να έχει σημαντικές συνέπειες – από τη μελέτη της εξέλιξης έως τη βιοϊατρική έρευνα για την ανάπτυξη των γνάθων. Επιπλέον, τα ευρήματα ενδέχεται να ενισχύσουν τις προσπάθειες προστασίας των καρχαριών, οι οποίοι σήμερα αντιμετωπίζουν πολλαπλές απειλές.

«Οι καρχαρίες συγκεντρώνουν περισσότερη εξελικτική ιστορία από οποιαδήποτε άλλη ομάδα σπονδυλωτών», τονίζει ο Μπράουνσταϊν. «Χρειαζόμαστε ένα σωστό εξελικτικό δέντρο για να κατανοήσουμε τι κινδυνεύουμε να χάσουμε».

Πηγή: Smithsonian Magazine