Gamle molekyler afslører overraskende detaljer om ‘bizarre’ dovendyres oprindelse
Fra elefantstørrelsesdyr, der gennemsøgte nordamerikanske græsarealer til svømmere i elgstørrelse, der fløj Stillehavskysten i Sydamerika, har dovendyr strejfet rundt i jorden i mere end 50 millioner år. Alligevel ved forskere lidt om, hvordan de snesevis af kendte arter er relateret til hinanden. Nu omskriver to nye analyser af gammelt dovendyrs-DNA og proteiner – hvoraf nogle er mere end 100.000 år gamle – sloth-stamtræet. Undersøgelserne antyder endda, at en landbro forbinder Vestindien med Sydamerika for 30 millioner år siden, så de langsomt bevægende dyr kan nå øerne.
“Det er en bemærkelsesværdig bedrift,” siger Timothy Gaudin, en paleontolog. ved University of Tennessee i Chattanooga, som ikke var involveret i arbejdet.
Af de mere end 100 identificerede dovendyrarter er alle undtagen seks uddøde. Så forskere har været nødt til at sammenligne formerne af fossile knogler med samle, hvordan dyrene udviklede sig. Sådanne sammenligninger er dog ikke klare, og nye teknikker til isolering af DNA og proteiner fra fossiler har gjort det muligt at sammenligne genetikken hos langt uddøde dyr. Gamle DNA giver forskere mulighed for at sammenligne gener direkte, men proteiner holder længere. Så selvom de giver mindre præcis information, bruger paleontologer dem i stigende grad til at studere endnu ældre fossiler.
I en af de nye undersøgelser har paleoprotein-ekspert Samantha Presslee fra University of York i USA Kingdom og hendes kolleger samplede mere end 100 dovendyrsfossiler fra hele Nord- og Sydamerika for spor af kollagen. Dette protein er udbredt i knogler og kan holde fast i mere end 1 million år. I 17 prøver, som forskerne analyserede, blev kollagenet bevaret godt nok til, at de var i stand til at samle de aminosyresekvenser, der danner byggestenene til proteiner. Det gjorde det muligt for dem at sammenligne de forskellige collagener – hvoraf den ene var mere end 130.000 år gamle – og bygge sandsynlige stamtræer, som de beskriver i dag i Nature Ecology & Evolution.
Arbejder uafhængigt, evolutionsbiolog Frédéric Delsuc fra University of Montpellier i Frankrig og kolleger analyserede næsten fulde mitokondrie-DNA-sekvenser – det genetiske materiale, der findes i en celles energiproducerende maskiner – fra 10 dovendyrsfossiler, der spænder i alderen fra 10.000 til 45.000 år gamle. De brugte også dataene til at tegne sandsynlige sloth-slægtstræer, som gruppen i dag beskriver i Current Biology.
De to hold kom til slående lignende konklusioner: Dagens tre-toed dovendyr danner ikke deres egne gren på træet som tidligere antaget, men er relateret til den gigantiske jord dovendyr, Megalonyx, der boede i Nordamerika indtil omkring 15.000 år siden. Og nutidens to-todede dovendyr er fjerne fætre til den kæmpe sydamerikanske Mylodon, der menes at være den sidste sloth i jorden, der er uddød, for mindre end 10.000 år siden.
Måske mest overraskende, det store udvalg af nu- uddøde dovendyr, der boede på øerne i Vestindien indtil omkring 5000 år siden, ser alle ud til at have udviklet sig fra en fælles forfader, der levede for omkring 30 millioner år siden. “Ingen havde nogensinde antydet det,” siger Gaudin. Det betyder, at en enkelt population af dovendyr sandsynligvis nåede øerne kun en gang. Det passer med en teori om, at i stedet for at svømme eller drive, nåede mange dyr øerne ved at gå over en landbro, der dukkede op for omkring 30 millioner år siden og senere blev nedsænket.
“Det faktum, at de er enige med hinanden er virkelig interessant,” siger Gaudin. Men advarer han, analysen inkluderer kun en brøkdel af den kendte art. “Der er masser af forskellige uddøde dovendyr, som vi kunne tilføje til træet,” siger Presslee. “Det er næste trin.”
At kombinere data fra fossile former med de genetiske data kan give endnu bedre træer, siger Gerardo De Iuliis, paleontolog ved University of Toronto i Canada. Det kan afsløre, hvordan visse dovendyrsegenskaber – som de lange, kraftige underarme, der gør det muligt for nutidens dovendyr at bevæge sig, mens de hænger fra grene – opstod uafhængigt flere gange. “De er bizarre dyr, der er bizarre på lignende måder,” siger Gaudin.