Το απίστευτο μυστικό πίσω από τον αριθμό των φιδιών που υπάρχουν στον κόσμο – Θα σας σοκάρει!

Κατά τρόπο τετράγωνο ορθογώνιο, τα φίδια είναι

τεχν

ικά σαύρες, αλλά για λόγους σημασιολογίας και επειδή τα φίδια είναι τόσο διακρι

τι

κά, οι βιολόγοι χωρίζουν τα φίδια και τις σαύρες σε διαφορετικές κατηγορίες. Παρά το γεγονός ότι είναι φωλιασμένα στο ίδιο κλαδί του

δέντρο

υ της ζωής, τα φίδια χωρίς πόδια, μακριά και ολισθαίνοντα – ικανά να ξεκολλήσουν τα σαγόνια τους και να δώσουν ένα δηλητηριώδες δάγκωμα – ξεχωρίζουν από τους ερπετοειδείς συντρόφους τους. Νέα έρευνα ρίχνει φως στο πόσο μοναδικά είναι τα φίδια και υπογραμμίζει ένα διαρκές μυστήριο.

Η μοναδικότητα των φιδιών

Υπάρχουν περίπου 4.000 γνωστά, ζωντανά είδη φιδιών που αποτελούν

το ένα όγδοο όλων

ποικιλότητα χερσαίων σπονδυλωτών. Τα φίδια ευδοκιμούν σε μια καταπληκτική σειρά διαφορετικών οικοτόπων και κάτω από εξαιρετικά διαφορετικές συνθήκες, ως ορειβάτες δέντρων, λαγούμια, κολυμβητές, ακόμη και ανεμόπτερα. Κανένα μεμονωμένο χαρακτηριστικό δεν μπορεί να εξηγήσει την προέλευση όλης αυτής της διαφορετικότητας, σύμφωνα με

μια μελέτη

Δημοσιεύθηκε στις 22 Φεβρουαρίου στο

Επιστήμη

.

Αντίθετα, όλα καταλήγουν σε αυτό που οι ερευνητές αποκαλούν «μοναδικότητα των φιδιών». Σε γενικές γραμμές, η μοναδικότητα είναι όταν μικρές και απρόβλεπτες αλλαγές προσθέτουν μεγάλα, απροσδόκητα αποτελέσματα. Στη φυσική, η μοναδικότητα είναι ένα σημείο στην πραγματικότητα όπου οι κανόνες καταρρέουν και μπορεί να συμβεί ταχεία επέκταση του ιστού του χωροχρόνου. ο

θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης

υποθέτει ότι ολόκληρο το σύμπαν μας αναδύθηκε από μια τέτοια ιδιομορφία. Στη βιολογία, μια ιδιομορφία μπορεί να συμβεί όταν μια έκρηξη ειδών προέρχεται από μια σειρά αλλαγών συγκεντρωμένων τόσο στενά μεταξύ τους ώστε να φαίνονται στιγμιαίες και αδιαχώριστες με την τάξη του εξελικτικού χρόνου.

Όλα τα πολλά είδη φιδιών είναι το αποτέλεσμα ενός γεγονότος βιολογικής μοναδικότητας, σύμφωνα με τη νέα έρευνα.

Η σκέψη της εξέλιξης με όρους ιδιομορφιών είναι μια αλλαγή προοπτικής για ένα πεδίο όπου οι διαδικασίες είναι γενικά κατανοητό ότι εκτυλίσσονται σταδιακά και αργά. Η εμφάνιση νέων ειδών συνήθως εξηγείται ότι συμβαίνει σε νησιά μέσω γεωγραφικού διαχωρισμού ή ως αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεων αρπακτικών-θηραμάτων ή ως αποτέλεσμα της πίεσης της ασθένειας με την πάροδο του χρόνου. Όλα αυτά εξακολουθούν να συμβαίνουν και είναι σημαντικά για την κατανόηση της εξέλιξης, αλλά τα φίδια (και παρόμοια διαφορετικές ομάδες ζώων όπως τα τρωκτικά και τα πουλιά) υποδηλώνουν ότι ίσως τα μεγάλα, ξαφνικά άλματα είναι μέρος του τρόπου με τον οποίο μεγάλωσε και το δέντρο της ζωής. Μερικές φορές, η ζωή κινείται γρήγορα.

Έκρηξη φιδιού

Η νέα έρευνα δείχνει ότι τα φίδια «εξελλίσσονται θεμελιωδώς με πολύ γρήγορο ρυθμό», λέει

Ντάνιελ Ραμπόσκι

, ανώτερος συγγραφέας μελέτης και καθηγητής οικολογίας και εξελικτικής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. «Οι σαύρες είναι κάπως με το εξελικτικό μοτοποδήλατο ή το καρτ όσον αφορά το πόσο γρήγορα αλλάζουν. Αλλά τα φίδια είναι στο τρένο με σφαίρες», εξηγεί. Μέσω αυτής της ταχύτητας, «τα φίδια μπόρεσαν να διαφοροποιηθούν σε πολλούς διαφορετικούς οικολογικούς τρόπους ζωής, περισσότερο από πολλές άλλες ομάδες ζώων», προσθέτει ο Rabosky. Αν και τι ακριβώς επέτρεψε στα φίδια να ξεπεράσουν εξελικτικά άλλα ερπετά παραμένει άλυτο. Ο πολλαπλασιασμός των φιδιών πιθανότατα υποκινήθηκε από πολλές τυχερές αλλαγές που συνέβησαν με ταχεία διαδοχή. Και επειδή η μοναδικότητα του φιδιού συνέβη μόνο μία φορά, είναι σχεδόν αδύνατο να αναλυθούν οι σχετικές επιδράσεις του ενός χαρακτηριστικού από το άλλο και παραμένουν άγνωστα, λέει ο Rabosky. Ωστόσο, η μελέτη προσφέρει μερικές ενδιαφέρουσες πληροφορίες.

Χρησιμοποιώντας νέες γενετικές αλληλουχίες από περισσότερα από 1.000 είδη και πρόσθετα υπάρχοντα δεδομένα από σχεδόν 7.000 είδη ερπετών, οι ερευνητές κατασκεύασαν ένα από τα πιο λεπτομερή εξελικτικά δέντρα από σαύρες και φίδια, τα οποία μαζί είναι γνωστά ως squamates. Ο φυλογενετικός τους χάρτης επιβεβαίωσε ότι τα φίδια εξελίσσονται σε νέες οικολογικές κόγχες και φυσικές μορφές περίπου τρεις φορές γρηγορότερα από άλλα πλακίδια και ότι το μεγαλύτερο μέρος αυτής της εξέλιξης έχει συμβεί τα τελευταία 70 έως 100 εκατομμύρια χρόνια περίπου.

Και αυτός ο πολλαπλασιασμός των φιδιών είναι ακόμη σε εξέλιξη, λέει ο Rabosky. Δεν υπάρχει κανένα σημάδι ότι τα πράγματα επιβραδύνονται σύντομα, τονίζει, και πιθανότατα υπάρχουν πολλά εκεί έξω να ανακαλύψουμε. Πράγματι, οι επιστήμονες είναι

εύρεση νέων

είδη φιδιών

όλη την ώρα

. Σε ένα παράδειγμα από τις αρχές αυτού του μήνα, οι βιολόγοι αποκάλυψαν ότι το μεγαλύτερο γνωστό είδος φιδιού, το πράσινο ανακόντα, είναι στην πραγματικότητα

δύο γενετικά διακριτά είδη

.

Διαχωρισμός των φιδιών από τις σαύρες

Πολλές ομάδες σαυρών που δεν είναι φιδιές έχουν αναπτύξει ανεξάρτητα κάποια χαρακτηριστικά που μοιάζουν με φίδια. Υπάρχουν σαύρες χωρίς πόδια, επιμήκεις σαύρες, δηλητηριώδεις σαύρες, σαύρες με εξειδικευμένα κρανία και εξαιρετικά εύκαμπτες σιαγόνες και σαύρες που μπορούν να μυρίσουν παρόμοια με τα φίδια. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι καμία από αυτές τις άλλες ομάδες σαυρών δεν έχει διαφοροποιηθεί ή εξελιχθεί σχεδόν με τον ρυθμό που έχουν τα φίδια. «Υπάρχουν πολλά αξιοσημείωτα χαρακτηριστικά στα φίδια, αλλά δεν είναι απαραίτητα μοναδικά για τα φίδια», λέει ο Pascal Title, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και επίκουρος καθηγητής εξελικτικής βιολογίας και οικολογίας στο Πανεπιστήμιο Stony Brook. Και την ίδια στιγμή, «δεν βλέπουμε μια σταθερή αιτία και αποτέλεσμα κάποιου χαρακτηριστικού να εμφανίζεται και στη συνέχεια να οδηγεί σε πολλά είδη ερπετών».

Με βάση σχεδόν 70.000 παρατηρήσεις του περιεχομένου στομάχου μεμονωμένων ζώων, οι ερευνητές ανέλυσαν τη διαφορά μεταξύ της δίαιτας με φίδια και σαύρες. Ανακάλυψαν ότι τα φίδια τρέφονται πολύ περισσότερο με σπονδυλωτά, όπου οι σαύρες τείνουν να τρώνε έντομα και άλλα ασπόνδυλα.

Επιπλέον

, τα φίδια ειδικεύονται στις πηγές τροφής, ενώ οι σαύρες είναι πιο πιθανό να είναι γενικές, σύμφωνα με τη μελέτη. Ωστόσο, οι διατροφικές διαφορές από μόνες τους δεν επαρκούν για να εξηγήσουν τι κάνει τα φίδια τόσο εξελικτικά.

«Τα φίδια είναι ιδιαίτερα και παράξενα», λέει

Νικ Λόνγριτς

εξελικτικός βιολόγος και παλαιοντολόγος στο Πανεπιστήμιο του Bath στο Ηνωμένο Βασίλειο που έχει

έχει ερευνηθεί προηγουμένως η διαφοροποίηση των φιδιών

αλλά δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη. «Νομίζω ότι, εδώ, το έχουν ποσοτικοποιήσει επιτυχώς».

Σάρα Ρουάν

, ερπετολόγος και βοηθός επιμελητής στο Field Museum στο Σικάγο, συμφωνεί ότι η νέα μελέτη κάνει τα πρώτα βήματα. «Ο όγκος των πληροφοριών φυσικής ιστορίας που συγκεντρώθηκαν και ο τεράστιος αριθμός των ειδών [referenced here] είναι αξιοσημείωτο», λέει. Είναι «

ένας

συναρπαστικός τρόπος για καλύτερη κατανόηση [snakes’] επιτυχία σε παγκόσμια κλίμακα». Επιπλέον, ο Ruane προσθέτει ότι πολλές μελλοντικές μελέτες για φίδια και σαύρες είναι πιθανό να προκύψουν από το εντυπωσιακό σύνολο δεδομένων.

Διαρκή άγνωστα

Ωστόσο, παρά τα βήματά τους, οι συγγραφείς της μελέτης έχουν κολλήσει σε όλα τα πράγματα που ακόμα δεν καταλαβαίνουμε. Δέκα χρόνια έρευνας και δεκάδες χιλιάδες δείγματα απέδειξαν στον Ραμπόσκι «πόσο λίγα γνωρίζουμε για τη βασική βιολογία τεράστιων κλασμάτων της ζωής στη Γη». Ακόμη και με όλη τη δουλειά, ανατρέχοντας στις συλλογές μουσείων και στη συλλογή γενετικών δεδομένων, λέει ότι υπάρχουν «ολόκληρα κομμάτια του κόσμου» όπου δεν γνωρίζουμε ποια είδη υπάρχουν, σε ποιους αριθμούς και πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. ειδικά στις τροπικές περιοχές. Ο τίτλος συμφωνεί. “Υπάρχουν ακόμα πολλά είδη για τα οποία απλά δεν έχουμε πληροφορίες”, λέει.

Αυτό το έλλειμμα, σημειώνει ο Rabosky, σημαίνει «πετάμε στο σκοτάδι» όταν πρόκειται για τη διατήρηση, την κατανόηση των περιπλοκών των οικοσυστημάτων και την αξιολόγηση των ανθρώπινων επιπτώσεων στον κόσμο. Για να τα πάμε καλύτερα, λέει «πρέπει να αναβαθμίσουμε μαζικά τις προσπάθειές μας για τη συλλογή βασικών πληροφοριών σχετικά με το τι κάνουν τα ζώα στη φύση». Τα φίδια μπορεί να εξελίσσονται γρήγορα σε νέες μορφές, αλλά οι άνθρωποι θα μπορούσαν να κλαδεύουν τυχαία αυτά τα μπουμπούκια και τα κλαδιά από το δέντρο της ζωής πριν καν τα εντοπίσουν.