Gamle molekyler avslører overraskende detaljer om opprinnelsen til ‘bisarre’ dovendyr
Fra dyr i elefantstørrelse som gjennomsøkte nordamerikanske gressletter til svømmere i elgstørrelse som spredte Stillehavskysten i Sør-Amerika, har dovendyr streifet rundt jorden i mer enn 50 millioner år. Likevel vet forskere lite om hvordan dusinvis av kjente arter er relatert til hverandre. Nå skriver to nye analyser av gammelt dovendyr DNA og proteiner – hvorav noen er mer enn 100 000 år gamle – omskriving av slektstreet. Studiene antyder til og med at en landbro forbinder Vestindia med Sør-Amerika for 30 millioner år siden, slik at de sakte bevegelige dyrene når øyene.
«Det er en bemerkelsesverdig prestasjon,» sier Timothy Gaudin, en paleontolog. ved University of Tennessee i Chattanooga, som ikke var involvert i arbeidet.
Av de mer enn 100 identifiserte dovendyreartene, er alle unntatt seks utryddet. Forskere har derfor måttet sammenligne formene på fossile bein med sammen hvordan dyrene utviklet seg. Slike sammenligninger er imidlertid ikke klare, og nye teknikker for å isolere DNA og proteiner fra fossiler har gjort det mulig å sammenligne genetikken til langt utdøde dyr. Ancient DNA lar forskere sammenligne gener direkte, men proteiner varer lenger. Så selv om de gir mindre presis informasjon, bruker paleontologer dem i økende grad for å studere enda eldre fossiler.
I en av de nye studiene, bruker paleoproteinekspert Samantha Presslee ved University of York i USA Kingdom og hennes kolleger samplet mer enn 100 fossiler fra dovendyr fra hele Nord- og Sør-Amerika for spor etter kollagen. Dette proteinet er utbredt i bein, og kan holde fast i mer enn 1 million år. I 17 prøver forskerne analyserte, ble kollagen bevart godt nok til at de klarte å samle aminosyresekvensene som danner byggesteinene til proteiner. Det gjorde det mulig for dem å sammenligne de forskjellige kollagenene – den ene var mer enn 130 000 år gammel – og bygge sannsynlige slektstrær, som de beskriver i dag i Nature Ecology & Evolusjon.
Arbeidet uavhengig, evolusjonsbiolog Frédéric Delsuc fra Universitetet i Montpellier i Frankrike og kolleger analyserte nesten fulle mitokondrielle DNA-sekvenser – det genetiske materialet som finnes i en celles energiproduserende maskineri – fra 10 dovendyrsfossiler, i alderen 10 000 til 45 000 år gamle. De brukte også dataene til å tegne sannsynlige dovendyrs slektstrær, som gruppen beskriver i dag i Current Biology.
De to lagene kom til påfallende like konklusjoner: Dagens tre-tod dovendyr danner ikke sine egne gren på treet som tidligere antatt, men er i slekt med den gigantiske bakken dovendyret, Megalonyx, som bodde i Nord-Amerika inntil for rundt 15 000 år siden. Og dagens to-doede dovendyr er fjerne fettere til den gigantiske søramerikanske Mylodon, antatt å være den siste bakken dovendyr som ble utryddet, for under 10 000 år siden.
Kanskje mest overraskende, det store utvalget av nå- utdøde dovendyr som bodde på øyene i Vestindia til for rundt 5000 år siden, ser alle ut til å ha utviklet seg fra en felles forfader som levde for rundt 30 millioner år siden. «Ingen hadde noen gang antydet det,» sier Gaudin. Det betyr at en enkelt befolkning på dovendyr sannsynligvis nådde øyene bare en gang. Det passer med en teori om at i stedet for å svømme eller drive, nådde mange dyr øyene ved å gå over en landbro som dukket opp for rundt 30 millioner år siden og ble senere nedsenket.
«Det faktum at det er enighet med hverandre er veldig interessant,» sier Gaudin. Men, advarer han, analysen inkluderer bare en brøkdel av de kjente artene. «Det er mange forskjellige utdøde dovendyr som vi kan legge til treet,» sier Presslee. «Det er neste trinn.»
Å kombinere data fra fossile former med genetiske data kan gi enda bedre trær, sier Gerardo De Iuliis, paleontolog ved University of Toronto i Canada. Det kan avsløre hvordan visse dovendyrsegenskaper – som de lange, kraftige underarmene som gjør at dagens dovendyr kan bevege seg mens de henger fra grener – oppsto uavhengig flere ganger. «De er bisarre dyr som er bisarre på lignende måter,» sier Gaudin.