O εξελικτικός χρόνος μοιάζει να έχει παγώσει για τα κροκοδειλόψαρα της Αμερικής, ζωντανά απολιθώματα που μένουν σχεδόν ίδια και απαράλλαχτα εδώ και 150 εκατομμύρια χρόνια.
Μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση Evolution αποκαλύπτει ότι τα κροκοδειλόψαρα -συνολικά επτά είδη της οικογένειας των λεπιδοστεΐδων- παρουσιάζουν τον πιο αργό ρυθμό μοριακής εξέλιξης μεταξύ όλων των σπονδυλωτών με γνάθους (γναθοστόματα).
Η μελέτη αποκαλύπτει έτσι τον βιολογικό μηχανισμό που καθιστά τα κροκοδειλόψαρα «ζωντανά απολιθώματα» -όρος που επινόησε το 1859 ο Δαρβίνος για να περιγράψει είδη που δεν παρουσιάζουν σημαντικές μορφολογικές διαφορές από τους προγόνους τους στο αρχείο των απολιθωμάτων.
«Είναι η πρώτη φορά που η επιστήμη δείχνει ότι μια εξελικτική γραμμή, μέσω της εγγενούς βιολογίας της, πληροί τα κριτήρια των ζωντανών απολιθωμάτων» δήλωσε σε δελτίο Τύπου ο Τόμας Νίαρ του Πανεπιστημίου Γέιλ, τελευταίος συγγραφέας της μελέτης.
Τα επτά σύγχρονα είδη κροκοδειλόψαρου, όλα κάτοικοι της Βόρειας Αμερικής, ζουν σε γλυκά, υφάλμυρα ή αλμυρά νερά, έχουν μακρόστενο υδροδυναμικό σχήμα και χαρακτηριστική μακριά γνάθο με την οποία αρπάζουν τη λεία τους.
Σχεδόν πανομοιότυπη ήταν η ανατομία των πρώτων κροκοδειλόψαρων που εμφανίστηκαν πριν από 105 εκατομμύρια χρόνια στη διάρκεια της Ιουράσιας Περιόδου.
Το κροκοδειλόψαρο-αλιγάτορας, Atractosteus spatula (Solomon David)
Οι ερευνητές εξέτασαν το γονιδίωμα 471 σπονδυλόζωων με γνάθο για να εκτιμήσουν τον ρυθμό με τον οποίο τρέχει το λεγόμενο «μοριακό ρολόι», ο ρυθμός με τον οποίο εμφανίζονται νέες μεταλλάξεις στον πληθυσμό.
Η σύγκριση αποκάλυψε ότι το DNA των κροκοδειλόψαρων εξελίσσεται τρεις φορές πιο αργά από οποιαδήποτε άλλη ομάδα γναθοστομάτων.
Εξαιρετικά αργό είναι επίσης το μοριακό ρολόι μιας άλλης ομάδας ψαριών, των πολυοδοντίδων -στους οποίους ανήκει και ο οξύρυγχος που δίνει το μαύρο χαβιάρι- όμως στην περίπτωση αυτή τα δεδομένα είναι λιγότερο σαφή, λένε οι ερευνητές.
Η μελέτη αποκαλύπτει ακόμα ότι δύο διαφορετικά είδη κροκοδειλόψαρου (Lepisosteus osseusπου και Atractosteus spatula), τα οποία δεν ανήκουν καν στο ίδιο γένος, μπορούν να διασταυρώνονται και να παράγουν γόνιμους απογόνους, παρά το γεγονός ότι διαχωρίστηκαν εξελικτικά πριν από 105 εκατομμύρια χρόνια.
Η αναπαραγωγική τους συμβατότητα σημαίνει ότι τα δύο είδη παρουσιάζουν μικρές γενετικές διαφορές.
Συγκριτικά, οι εξελικτικές γραμμές του αλόγου και του γάιδαρου διαχωρίστηκαν πριν από μόλις 4 εκατομμύρια χρόνια, όμως τα μουλάρια που προκύπτουν από τη διασταύρωση των δύο ειδών είναι στείρα.
«Όσο πιο αργά μεταλλάσσεται το γονιδίωμα ενός είδους τόσο πιθανότερο είναι ότι το είδος αυτό θα μπορεί να διασταυρώνεται με ένα διαφορετικό είδος που εξελίσσεται σε γενετική απομόνωση για μεγάλο χρονικό διάστημα» εξηγεί ο Τσέις Μπράουνσταϊν, εξελικτικός βιολόγος του Γέιλ και μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Μάλιστα τα κροκοδειλόψαρα ξεπερνούν κατά 60 εκατομμύρια χρόνια το προηγούμενο ρεκόρ διαφορετικών ειδών που δίνουν βιώσιμους απογόνους, δύο είδη φτέρης που διαχωρίστηκαν εξελικτικά πριν από περίπου 20 εκατομμύρια χρόνια.
Ο λόγος που τα κροκοδειλόψαρα εξελίσσονται αργά παραμένει ασαφής, ωστόσο οι ερευνητές υποψιάζονται ότι τα ψάρια αυτά διαθέτουν έναν ασυνήθιστα αποτελεσματικό μηχανισμό επιδιόρθωσης βλαβών του DNA, ο οποίος εμποδίζει τη συσσώρευση μεταλλάξεων.
Εφόσον επιβεβαιωθεί, μια τέτοια ανακάλυψη θα μπορούσε να αποδειχθεί σημαντική για την ιατρική.
«Οι περισσότεροι καρκίνοι προκύπτουν από σωματικές μεταλλάξεις που οφείλονται σε αστοχία των μηχανισμών επιδιόρθωσης του DNA» εξηγεί ο δρ Νίαρ.
«Αν αποδειχθεί με περαιτέρω μελέτες ότι οι μηχανισμοί επιδιόρθωσης των κροκοδειλόψαρων είναι εξαιρετικά αποτελεσματικοί […] θα μπορούσαμε να αρχίσουμε να σκεφτόμαστε για πιθανές εφαρμογές στον άνθρωπο».
