Muinaiset molekyylit paljastavat yllättäviä yksityiskohtia outojen laiskiaisten alkuperästä
Lohjat ovat vaeltaneet maapallolla yli 50 miljoonan vuoden ajan norsujen kokoisista eläimistä, jotka selasivat Pohjois-Amerikan nurmea, hirvikokoisiin uimareihin, jotka kulkivat Etelä-Amerikan Tyynenmeren rannikolla. Tutkijat tietävät kuitenkin vähän siitä, kuinka kymmenet tunnetut lajit ovat yhteydessä toisiinsa. Nyt kaksi uutta analyysia muinaisesta laiskuuden DNA: sta ja proteiineista – joista osa on yli 100 000 vuotta vanhoja – kirjoittaa laiskiaisten sukupuun uudelleen. Tutkimusten mukaan jopa maasilta yhdistää Länsi-Intian Etelä-Amerikkaan 30 miljoonaa vuotta sitten, jolloin hitaasti liikkuvat eläimet pääsevät saarille.
”Se on merkittävä saavutus”, sanoo paleontologi Timothy Gaudin. Tennesseen yliopistossa Chattanoogassa, joka ei ollut mukana työssä.
Yli 100 tunnistetusta laiskalajista kaikki paitsi kuusi ovat kuolleet. Tutkijoiden on siis pitänyt verrata fossiilisten luiden muotoja Yhdistä, miten eläimet kehittyivät. Tällaiset vertailut eivät kuitenkaan ole selkeitä, ja uudet tekniikat DNA: n ja proteiinien eristämiseksi fossiileista ovat mahdollistaneet pitkään sukupuuttoon kuolleiden eläinten genetiikan vertaamisen. Muinaisen DNA: n avulla tutkijat voivat verrata geenejä suoraan, proteiinit kestävät kuitenkin kauemmin, joten vaikka ne tarjoavatkin vähemmän tarkkoja tietoja, paleontologit käyttävät niitä yhä enemmän vanhempien fossiilien tutkimiseen.
Eräässä uusissa tutkimuksissa paleoproteiiniasiantuntija Samantha Presslee Yorkin yliopistosta Yhdysvalloista Kingdom ja hänen kollegansa ottivat näytteitä yli sadasta laiskasta fossiilista eri puolilta Pohjois- ja Etelä-Amerikkaa kollageenijäämien varalta. Tätä proteiinia esiintyy luissa ja se voi tarttua yli miljoonan vuoden ajan. Tutkijoiden analysoimissa 17 näytteessä kollageeni säilyi riittävän hyvin, jotta he pystyivät karsimaan aminohapposekvenssit, jotka muodostavat proteiinien rakennuspalikat. Se antoi heille mahdollisuuden verrata erilaisia kollageeneja – joista yksi oli yli 130 000 vuotta vanha – ja rakentaa todennäköisiä sukupuita, joita he kuvaavat nykyään Luontoekologiassa & Evolution.
Työskentely itsenäisesti, evoluutiobiologi Frédéric Delsuc Montpellierin yliopistosta Ranskassa ja kollegat analysoivat lähes täydet mitokondrioiden DNA-sekvenssit – geneettinen materiaali, joka löytyy solun energiaa tuottavasta koneistosta – kymmenestä laiskasta fossiilista, joiden ikä vaihtelee 10000 – 45000 vuotta. Myös he käyttivät tietoja piirtääkseen todennäköisiä laiskiaisten sukupuita, joita ryhmä kuvaa nykyisessä biologiassa.
Kaksi ryhmää tulivat hämmästyttävän samankaltaisiin johtopäätöksiin: Nykypäivän kolmivarpainen laiskiainen ei muodosta omaa haara puulle, kuten aiemmin ajateltiin, mutta liittyvät jättiläiseen maaperään, Megalonyxiin, joka asui Pohjois-Amerikassa noin 15 000 vuotta sitten. Ja nykypäivän kaksivarvaiset laiskiaiset ovat eteläamerikkalaisen jättilään Mylodonin kaukaisia serkkuja, jonka uskotaan olevan viimeinen sukupuuttoon kuollut laiskiainen, alle 10000 vuotta sitten.
Ehkä yllättävin, monipuolinen nykyajan- sukupuuttoon laiskiaiset, jotka asuivat Länsi-Intian saarilla noin 5000 vuotta sitten, näyttävät kaikki kehittyneen yhteisestä esi-isästä, joka asui noin 30 miljoonaa vuotta sitten. ”Kukaan ei ole koskaan ehdottanut sitä”, Gaudin sanoo. Tämä tarkoittaa, että yksi laiskiainen väestö on todennäköisesti päässyt saarille vain kerran. Tämä sopii yhteen teorian kanssa, jonka mukaan monet eläimet pääsivät saarille uimisen tai ajelehtimisen sijaan kävelemällä maasillalla, ilmestyi noin 30 miljoonaa vuotta sitten ja myöhemmin upposi.
”Tosiasia, että sopimus on keskenään todella mielenkiintoinen”, Gaudin sanoo. Mutta hän varoittaa, että analyysi sisältää vain murto-osan tunnetuista lajeista. ”Puuhun voidaan lisätä erilaisia kuolleita laiskiaisia”, Presslee sanoo. ”Se on seuraava askel.”
Fossiilisten muotojen tietojen yhdistäminen geneettisiin tietoihin voisi tuottaa vielä parempia puita, sanoo Gerardo De Iuliis, paleontologi Toronton yliopistossa Kanadassa. Se saattaa paljastaa, kuinka tietyt laiskuuspiirteet – kuten pitkät, voimakkaat käsivarret, jotka antavat nykypäivän laiskojen liikkua oksiin ripustettuna – syntyivät itsenäisesti useita kertoja. ”Ne ovat outoja eläimiä, jotka ovat outoja samalla tavalla”, Gaudin sanoo.