leniwce niegdyś przemierzały Amerykę, od maleńkich zwierząt wielkości kota, które żyły na drzewach aż po ogromne leniwce naziemne, które mogły ważyć do sześciu ton. Jedynym gatunkiem, który dziś znamy i kochamy, są leniwce dwu-i trójpalczaste, ale paleontolodzy od dziesięcioleci kłócą się, jak je sklasyfikować i ich przodków.

kilka badań opublikowanych 6 czerwca wstrząsnęło drzewem genealogicznym leniwców, obalając długotrwały konsensus co do tego, w jaki sposób główne grupy leniwców są spokrewnione. Zgodnie z wynikami, Leniwiec trójpalczasty jest bardziej spokrewniony z dużą rodziną, która obejmowała starożytne leniwce naziemne wielkości słonia; tymczasem Leniwiec dwudalczasty wydaje się być ostatnim ocalałym ze starożytnej linii, uważanej wcześniej za wymarłą.

„wyniki są zaskakujące na wielu poziomach”, powiedział Graham Slater, adiunkt nauk geofizycznych na Uniwersytecie w Chicago, który był współautorem jednej z prac. „Nie tylko przepisują klasyfikację leniwców, ale sugerują wiele z tego, co myśleliśmy, że wiemy o tym, jak rozwinęły się leniwce, może być błędne.”

badanie Slatera, opublikowane w Nature Ecology & Evolution, wykorzystuje pionierskie podejście, które wykorzystuje białka w skamieniałościach do odkrywania związków ewolucyjnych-oznaczając po raz pierwszy całą linię odwzorowania za pomocą tej metody.

„wszystkie te starożytne leniwce musiały odgrywać bardzo ważną rolę w wypasie i przeglądaniu krajobrazu, więc są ważne dla zrozumienia, jak te ekosystemy działały, ale opanowanie ich ewolucji było trudne”, powiedział Slater, który specjalizuje się w analizie wzorców ewolucji u ssaków.

istniejąca hierarchia jest zbudowana na tym, jak fizycznie skamieniałości wyglądają do siebie nawzajem. Ale Slater, współpracując z Rossem MacPhee ’ em z American Museum of Natural History i Samanthą Presslee z University of York, chciał zbadać możliwości rozwijającej się dziedziny zwanej paleoproteomiką–wydobywania informacji z białek wewnątrz skamieniałej kości.

zamiast DNA, które jest kruchą cząsteczką, która potrzebuje specyficznych warunków, aby przetrwać wewnątrz skamieniałości–„otrzymanie starożytnego DNA to trochę loteria”, powiedział Slater–naukowcy zamiast tego przyglądali się białkom. Cząsteczki białka są bardziej wytrzymałe, a ponieważ DNA jest bezpośrednio przekształcane w białka, zawierają wiele z tych samych informacji. Naukowcy wydobyli kolagen z wielu skamieniałości, przeanalizowali go, aby zrekonstruować sekwencje aminokwasów, a następnie porównali je ze sobą, aby połączyć relacje między gatunkami.

” to co wyszło było po prostu niezwykłe. To rozwaliło nasze umysły-jest tak różne od wszystkiego, co kiedykolwiek sugerowano-powiedział Slater.

wcześniej naukowcy uważali, że unau-trzypalcowy Leniwiec ze słodkimi czarnymi liniami wokół oczu-był gatunkiem odstającym, który oddzielił się na początku ewolucji grupy. Ale opierając się na nowych dowodach, wydaje się być zagnieżdżony w dużej grupie różnych leniwców naziemnych, w tym tych gigantycznych leniwców wielkości słonia.

tymczasem AI (lub dwunożny Leniwiec) został sklasyfikowany w rodzinie zwanej Megalonychidae, która obejmuje wszystko, od leniwców z Ameryki Środkowej i Karaibów po amerykańskiego leniwca naziemnego z epoki lodowcowej, który został po raz pierwszy opisany przez Thomasa Jeffersona (ze względu na duże pazury skamieliny, myślał, że to lew). Ale zgodnie z ustaleniami, leniwce dwunożne są w rzeczywistości ostatnimi ocalałymi z gałęzi uważanej wcześniej za wymarłą, która prawdopodobnie oddzieliła się około 20 milionów lat temu.

dowody na białko ujawniły również, że te wymarłe leniwce Karaibskie były potomkami wczesnej gałęzi, która oddzieliła się od innych leniwców około 30 milionów lat temu. Jest to interesujący dowód na kolejne długotrwałe pytanie: czy istniał krótkotrwały most lądowy łączący Amerykę Południową i co stało się Indiami Zachodnimi, wiele milionów lat temu. Gdyby wanderlust przepędził starożytnych leniwców przez most, ich obecność na wyspach poparłaby ten pomysł. Do tej pory nie znaleziono jednoznacznych dowodów kopalnych, ale podział genetyczny sprzed 30 milionów lat ma sens, jeśli te leniwce zostały geograficznie odizolowane po zniknięciu mostu lądowego.

nowe wnioski również budzą wątpliwości w naszym obrazie ewolucji leniwców, ponieważ leniwce z Indii Zachodnich wyglądają tak, jakby żyły na drzewach. „Przywykliśmy do myślenia, że dzisiejsze leniwce ewoluowały niezależnie do życia na drzewach od przodka mieszkającego w ziemi, ale nasze wyniki sugerują, że Leniwiec przodków mógł być w domu w obu” – powiedział Slater.

choć rewolucyjne, wyniki badań DNA zostały opublikowane tego samego dnia przez grupę z francuskim Narodowym Centrum Badań Naukowych i innymi instytucjami. Grupa ta była w stanie pobrać mitochondrialne DNA z kilku krytycznych skamieniałości, a dwie niezależne analizy bardzo ściśle się zgadzają. „Wyjątkowe wyniki wymagają wyjątkowej weryfikacji”, powiedział MacPhee, więc obie grupy zgodziły się publikować jednocześnie.

zespół jest podekscytowany przesuwaniem granic pola paleoproteomiki. Paleobiologia ewolucyjna jest chciwa na coraz to starsze dane, a białka mogą je dostarczyć.

„najstarsze DNA, jakie można uzyskać, ma 800 000 lat, ale teoretycznie powinniśmy być w stanie uzyskać dane dotyczące białka z próbek, które mają miliony lat”, powiedział Slater. „Nagle pojawia się cała masa pytań. Otwiera drzwi, o których tylko marzyliśmy.”