Articles

Het onderzoek schudt de stamboom van luiaard

afbeelding

afbeelding: nieuwe studies herschikken de stamboom van luiaard, die zowel de twee bestaande luiaards (Midden en rechts in de boom) als de uitgestorven reuzengroene luiaards (onder) omvat. Bekijk meer

Credit: Illustration by Jorge Blanco

luiaards zwierven ooit door Amerika, variërend van kleine dieren ter grootte van een kat die in bomen leefden tot massieve luiaards die tot zes ton wogen. De enige soorten die we vandaag kennen en liefhebben, zijn de luiaards met twee en drie tenen–maar paleontologen discussiëren al tientallen jaren over hoe ze en hun voorouders te classificeren.

een paar studies gepubliceerd op 6 juni hebben de stamboom van de luiaard geschud, waardoor een langdurige consensus over hoe de belangrijkste groepen luiaards zijn gerelateerd, omvergeworpen. Volgens de resultaten is de luiaard met drie tenen nauwer verwant aan een grote familie die oude, ter grootte van een olifant staande grondluiaards omvatte; ondertussen lijkt de luiaard met twee tenen de laatste overlevende te zijn van een oude afstamming die eerder als uitgestorven werd beschouwd.”The results are surprising on many levels,” said Graham Slater, an assistant professor of geofysical sciences at the University of Chicago who coauteur one of the papers. “Niet alleen herschrijven ze luiaard classificatie, ze suggereren veel van wat we dachten dat we wisten over hoe luiaards geëvolueerd kan verkeerd zijn.”

Slater ‘ s study, published in Nature Ecology& Evolution, uses a pioneering approach that usings proteins in fossils to discover evolutionary relationships–marking the first time an entire lineage has been mapped with the method.

” al deze oude luiaards moeten echt een belangrijke rol hebben gespeeld bij het grazen en door het landschap bladeren, en dus zijn ze belangrijk om te begrijpen hoe deze ecosystemen werkten, maar het is moeilijk om grip te krijgen op hun evolutie,” zei Slater, die gespecialiseerd is in het analyseren van de patronen van evolutie bij zoogdieren.

de bestaande hiërarchie is gebaseerd op hoe de fossielen fysiek op elkaar lijken. Maar Slater, samen met Ross MacPhee met het American Museum of Natural History en Samantha Presslee aan de Universiteit van York, wilde de mogelijkheden verkennen van een opkomend veld genaamd paleoproteomics–informatie extraheren uit eiwitten in gefossiliseerd bot.

in plaats van DNA, een fragiel molecuul dat specifieke voorwaarden nodig heeft om te overleven in fossielen – “het krijgen van oud DNA is een beetje een loterij,” Slater zei-wetenschappers hebben gekeken naar eiwitten in plaats daarvan. Eiwitmoleculen zijn steviger, en aangezien DNA direct in proteã nen wordt vertaald, houden zij veel van dezelfde informatie vast. De wetenschappers extraheerden collageen uit meerdere fossielen, analyseerden het om de sequenties van aminozuren te reconstrueren, en vergeleken deze met elkaar om relaties tussen de soorten samen te stellen.

” wat eruit kwam was gewoon opmerkelijk. Het verbaasde ons-het is zo anders dan alles wat ooit is voorgesteld,” Slater zei.vroeger dachten wetenschappers dat de unau-de luiaard met drie tenen met schattige zwarte lijnen rond zijn ogen-een uitbijter was die vroeg in de evolutie van de groep uiteenliep. Maar op basis van het nieuwe bewijs, lijkt het eigenlijk te zijn genesteld in een grote groep van verschillende grond luiaards, waaronder die gigantische, olifant-sized luiaards.ondertussen was de ai (of twee-tenen luiaard) ingedeeld bij een familie genaamd Megalonychidae, die alles omvat van Midden-Amerikaanse en Caribische luiaards tot een Amerikaanse grondluiaard uit de ijstijd die voor het eerst werd beschreven door Thomas Jefferson (vanwege de grote klauwen van het fossiel dacht hij dat het een leeuw was). Maar volgens de bevindingen zijn luiaards met twee tenen eigenlijk de laatste overlevenden van een tak waarvan eerder werd aangenomen dat hij uitgestorven was, die zich waarschijnlijk 20 miljoen jaar geleden afsplitste.

het eiwit bewijs toonde ook aan dat deze uitgestorven Caribische luiaards afstammelingen waren van een vroege tak die zich ongeveer 30 miljoen jaar geleden van andere luiaards splitste. Dit is interessant bewijs voor een andere langdurige vraag: of er een kortstondige landbrug was die Zuid-Amerika verbond met wat West-Indië zou worden, vele miljoenen jaren geleden. Als wanderlust oude luiaards over de brug dreef, zou hun aanwezigheid op de eilanden dat idee ondersteunen. Tot nu toe is er geen overtuigend fossiel bewijs gevonden, maar de genetische splitsing 30 miljoen jaar geleden is logisch als die luiaards dan geografisch geïsoleerd waren nadat de landbrug verdween.de nieuwe conclusies werpen ook twijfel op ons beeld van hoe luiaards evolueerden, omdat de West-Indische luiaards eruit zien alsof ze in bomen leefden. “We zijn gewend om te denken dat de luiaards van vandaag elk onafhankelijk geëvolueerd voor het leven in de bomen van een grond-woning voorouder, maar onze resultaten suggereren dat de voorouderlijke luiaard thuis in beide kan zijn geweest,” Slater zei.hoewel de resultaten revolutionair zijn, komen ze overeen met een DNA-analyse die dezelfde dag werd gepubliceerd door een groep van het Franse Nationale Centrum voor Wetenschappelijk Onderzoek en andere instellingen. Die groep was in staat om mitochondriaal DNA uit verschillende kritieke fossielen te trekken, en de twee onafhankelijke analyses sluiten zeer nauw aan. “Uitzonderlijke resultaten vereisen uitzonderlijke verificatie,” zei MacPhee, dus de twee groepen overeengekomen om gelijktijdig te publiceren.

het team is enthousiast over het verleggen van de grenzen van het gebied van paleoproteomica. Evolutionaire paleobiologie is hebzuchtig voor meer en oudere gegevens, en eiwitten kunnen het leveren.

” Het oudste DNA dat je kunt krijgen is 800.000 jaar oud, maar in theorie zouden we in staat moeten zijn om eiwitgegevens te krijgen van specimens die miljoenen jaren oud zijn, ” zei Slater. “Een heleboel vragen komen plotseling in het bereik. Het opent deuren waar we alleen maar van droomden.”