Bugün öğrendim ki: Uçan lemurlar, insanlara en yakın primat olmayan akrabalardır ve ne lemurdurlar ne de uçabilirler.
İnsan türünün şüphesiz Primat grubunun bir üyesi olmasına rağmen, tüm canlı memeliler sınıfı içindeki primatlara en yakın grubun kimliği uzun süredir tartışmalı olmuştur. Şimdi, Penn State Üniversitesi'nde biyoloji ile bilgisayar bilimi ve mühendisliği profesörü olan Webb Miller'ın da dahil olduğu bir ekip tarafından toplanan yeni moleküler ve genomik veriler, uçan lemurlar olarak da bilinen kolugoların primatlara en yakın grup olduğunu göstermiştir. Sonuçları duyuran bir makale, 2 Kasım 2007'de Science dergisinde yayımlanacaktır. Ekibe, Texas A & M Üniversitesi Veteriner Entegre Biyobilimler Bölümü doçenti William J. Murphy liderlik etmiştir.
Memeli gruplarından hangisinin primatların en yakın akrabası olduğuna dair tartışmalar, son on yılda yeni fosil ve moleküler kanıtlar nedeniyle yoğunlaşmıştır. Bazı bilim insanları, Asya'daki ağaçlarda aşağı yukarı koşan küçük ağaç memelilerini içeren Scandentia grubunun bu onura layık olduğunu öne sürmüştür. Ağaç memelilerinin kabarık kuyrukları, uzun, sivri burunları ve vücut boyutlarına göre çok büyük bir beyin boyutları vardır.
Diğer bilim insanları ise Güneydoğu Asya'da yaşayan iki tür kolugoyu içeren, nispeten az bilinen bir grup olan dermopteranları desteklemektedir. Kolugolar lakap olarak "uçan lemurlar" olarak adlandırılsa da, lemur değillerdir ve uçmazlar. Bunun yerine, boyundan ön uzuvlara, oradan arka uzuvlara ve sonunda kuyruğa kadar uzanan patagium adı verilen özel bir deri kıvrımına sahiptirler. Akşam alacakaranlığında ağaçtan ağaca süzülen bir kolugo, patagiumunu destek için kullanır ve tüylü bir uçurtmadan başka hiçbir şeye benzemez.
1999'dan beri, bu üç grup - primatlar, skandentianlar ve dermopteranlar - Euarchonta, yani "gerçek atalar" olarak bilinen tek bir taksonomik birim veya klad oluşturduğu kabul edilmektedir. Euarchonta içindeki bu üç grup arasındaki kesin evrimsel ilişkiler, genel yakınlıkları ve gruplar arasında paylaşılan bir dizi özellik nedeniyle belirsizliğini korumuştur. Miller, "Euarchonta üçlüsü, bu sorunun çözülmeden kalmasına izin verilemeyecek kadar önemliydi," dedi.
Bu çalışmadan önce araştırmacılar tarafından üç hipotez oluşturulmuştur. "Primatomorpha hipotezi", kolugoların ve primatların birlikte, evrimsel olarak ağaç memelisi grubuyla ortak bir atadan ayrılan Primatomorpha adı verilen tek bir grup oluşturduğudur. İkinci bir hipotez, Sunda olarak bilinen coğrafi bölgede yaşayan ve birçok ortak özelliğe sahip olan ağaç memelileri ile kolugoların primatlara göre birbirlerine daha yakın olduğudur. Böylece, bu "Sundatheria hipotezinde", primatlar sundatherianlardan ayrılmış, bu da daha sonra skandentianlar ve dermopteranlar olarak alt bölümlere ayrılmıştır. Üçüncü hipotez ise primatların yalnızca ağaç memelilerine en yakın olduğu, kolugoların ise her ikisinden de daha uzakta olduğu ve buna "ağaç memelisi hipotezi" denilebileceğidir.
Kolugo anne ve yavrusu (Cynocephalus variegatus), Malezya ormanında ağaçtan ağaca annenin özel deri kıvrımı olan patagiumunu destek için kullanarak süzülüyor. Kredi: Norman Lim, Singapur Ulusal Üniversitesi
Miller, "Üç hipotezi iki bağımsız moleküler yaklaşımla test etmek için titiz bir çalışma tasarlamaya karar verdik," diye açıklıyor. Miller, "Farklı hipotezleri değerlendirmeden önce, Euarchonta'nın gerçekten de tek bir atadan gelen soyu temsil eden geçerli bir evrimsel grup olup olmadığını doğrulamak istedik," dedi. Ekip, proteinleri kodlayan insan genomundaki bölgeler olan 197.322 bilinen ekson setini tarayarak "indel" olarak adlandırılan nadir genetik değişiklikleri (birlikte eklemeler veya silinmeler) aradı. 300 aday indelden, ekip Euarchonta grubunun geçerliliğini gösterebilecek ve primat yakınlıklarını belirleyebilecek 196 tanesini buldu. Ne yazık ki, 196 indelin çoğu ya bilgilendirici değildi ya da belirsiz cevaplar verecek kadar değişken görünüyordu. Bu 196 indeli eleyip, karşılaştırma yapmak için bir dizi canlı primattan alınan genom bilgisini ekledikten sonra ekip, Euarchonta'nın geçerli bir klad olduğu yönündeki büyüyen fikir birliğine güçlü destek buldu.
Araştırmacılar daha sonra hangi indellerin hangi gruplar tarafından paylaşıldığını görmek için nadir genetik değişiklikleri analiz ettiler. Yedi nadir genetik değişiklik, primatlar ve kolugolar arasında yakın bir ilişki göstererek, Primatomorpha'nın Euarchonta içinde geçerli bir taksonomik grup olduğu fikrini destekledi. Yalnızca bir indel, ağaç memelileri ile primatlar arasında kolugolar ile primatlardan daha yakın bir ilişki olduğunu gösterdi. Ağaç memelileri ve kolugoların birlikte primatların kardeş grubu olan tek bir grup oluşturduğu fikrini destekleyen hiçbir indel bulunmadı.
Miller, "Kısacası, bu moleküler veriler, kolugoların primatların kardeş grubu olduğunu güçlü bir şekilde düşündürüyor," diyor. "Primatomorpha geçerli bir terimdir ve Primatomorpha hipotezi indel verileriyle iyi desteklenmektedir."
Bu sonucu doğrulamak için ekip, genomik verileri kullanarak ikinci bir yaklaşıma başvurdu. İki tür canlı kolugo, üç tür canlı ağaç memelisi ve altı tür canlı primattan alınan dokuz nükleer gen parçasından 14 kilobazlık bir veri seti oluşturdular ve analiz ettiler. Genomik veriler ayrıca Euarchonta grubu içindeki farklı dalların ayrılma zamanlarını tahmin etmek için bir moleküler saat analizinde de kullanıldı.
Miller, "Bu verilere dayanarak, en olası filogeni, Euarchonta'nın 87,9 milyon yıl önce - dinozorların en parlak zamanında, nesli tükenmelerinden 20 milyondan fazla yıl önce - belirgin bir taksonomik grup olarak ortaya çıktığıdır," dedi. Bu temel ayrılmayı, yaklaşık 86,2 milyon yıl önce Scandentia grubunun (ağaç memelileri ve akrabalarını içeren) Primatomorpha grubundan (primatlar ve bazı süzülen memelileri (dermopteranlar) içeren) nispeten hızlı bir şekilde ayrılması takip etti. Primatomorpha içinde, primatlar ve dermopteranlar arasındaki ayrılma yaklaşık 79,6 milyon yıl önce gerçekleşti. Bu hızlı evrimsel ayrılmalar, genetik farklılıkların birikmesi için nispeten kısa zaman süreleri bıraktı, bu da ekibin üçlü sorunu çözmek için iki farklı yaklaşım kullanmasını gerektirdi.
Bu kolugo, Güneydoğu Asya ormanlarında ağaçtan ağaca süzülmesini sağlayan dikkat çekici patagiumunu veya deri kanadını gösteriyor. Kredi: Norman Lim, Singapur Ulusal Üniversitesi
Çalışmanın şaşırtıcı bir yan ürünü - türlerin korunması çabaları için sonuçları olan bir yan ürün - tek bir yaşayan türle temsil edilen kuyruklu ağaç memelisinin benzersizliğini vurgulayan genetik bilgiler oldu, Ptilocercus lowii. Kuyruklu ağaç memelisi, diğer ağaç memelilerinden yaklaşık 63,4 milyon yıl önce, Kretase ve Tersiyer dönemleri sınırı yakınında ayrıldı. Murphy, "Bu çok erken bir ayrılma olduğu ve bu gruptaki tek yaşayan türün Güneydoğu Asya'nın kısıtlı bir bölgesindeki alçak ormanlarda bulunduğu için, bu türün ve yaşam alanının korunmasına küresel bir öncelik verilmesini öneriyoruz," diyor.
Ayrıca, kolugoları primatların en yakın akrabası olarak anlamanın yeni bulunan önemi nedeniyle ekip, bir kolugonun taslak genomunun mümkün olan en kısa sürede oluşturulmasını istiyor. Miller'a göre, "kolugoların primatlarla olan ilişkilerini öğrendiğimiz için artık incelenmesi çok daha önemli türler olacaklar."
Miller ve Murphy'ye ek olarak, projede yer alan diğer araştırmacılar arasında, Texas A & M Üniversitesi Veteriner Entegre Biyobilimler Bölümü'nde doktora sonrası araştırma görevlisi olan makalenin ilk yazarı Jan E. Janecka; Oregon, Eugene'den Sperling Vakfı'nın kurucusu Thomas H. Pringle; Almanya, Bayreuth Üniversitesi Hayvan Fizyolojisi Bölümü'nden Frank Wiens; Kaliforniya Üniversitesi, Riverside Biyoloji Profesörü Mark S. Springer; Almanya, Frankfurt'taki Johann Wolfgang Goethe-Üniversitesi Zooloji Enstitüsü'nden Annette Zitzmann; ve Smithsonian Enstitüsü Ulusal Doğa Tarihi Müzesi ile ilişkili bilim insanı Kristofer M. Helgen bulunmaktadır.
Çalışma, William J. Murphy ve Mark S. Springer'a verilen Ulusal Bilim Vakfı hibeleri ve Webb Miller'a verilen Ulusal Sağlık Enstitüleri hibesi ile desteklenmiştir. Yayımlanmamış dizi verilerine, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve Harvard Üniversitesi'ne ait Broad Enstitüsü, Baylor Tıp Fakültesi Genom Dizileme Merkezi ve Washington Üniversitesi Genom Dizileme Merkezi tarafından erişim sağlanmıştır.
İLETİŞİM: