Ειδογένεση σε εξέλιξη στις φάλαινες δολοφόνους;

Ειδογένεση σε εξέλιξη στις φάλαινες δολοφόνους;

Παρατηρήσεις που ξεκινούν από τη δεκαετία του 1970 δείχνουν ότι πληθυσμοί φαλαινών δολοφόνων σε ολόκληρη την υδρόγειο έχουν υιοθετήσει διαφορετικούς τρόπους συμπεριφοράς σε σημαντικές για τη ζωή τους δραστηριότητες, όπως το κυνήγι και η ακουστική επικοινωνία. Αξιόλογες διαφορές εμφανίζονται και στα φυσικά χαρακτηριστικά των διαφορετικών ομάδων από όρκες, τόσο στο χρωματισμό, στο μέγεθος του σώματος και στο σχήμα του ραχιαίου πτερυγίου. Τα διαφορετικά χαρακτηριστικά, οι διαφορές στον τρόπο διαβίωσης και η γενετική ποικιλότητα μεταξύ των πληθυσμών αυτών, που τεκμηριώθηκε τα τελευταία 15 χρόνια χάρη στις σύγχρονες μεθόδους ανάλυσης του DNA, κάνουν πολλούς βιολόγους να θεωρούν ότι οι σημερινές φάλαινες δολοφόνοι βρίσκονται σε σημείο διακλάδωσης, πριν ακολουθήσουν διαφορετικά εξελικτικά μονοπάτια. Αν πράγματι αυτό συμβαίνει και η τάση της απόκλισης μεταξύ των επιμέρους πληθυσμών προχωρήσει, στο τέλος όρκες από διαφορετικούς πληθυσμούς δεν θα μπορούν να δώσουν γόνιμους απογόνους και με αυτήν την έννοια θα έχουν εξελιχθεί σε διαφορετικά βιολογικά είδη. Προς το παρόν, παρότι όρκες από πληθυσμούς με διαφορετικά «πολιτισμικά» και φυσικά χαρακτηριστικά αποφεύγουν να ζευγαρώνουν μεταξύ τους, αν αναγκαστούν να το κάνουν δίνουν γόνιμους απογόνους (όχι δηλαδή όπως τα μουλάρια που προκύπτουν από ζευγάρωμα αλόγου με γαϊδούρι).

Γεωγραφική απομόνωση

Σύμφωνα με ορισμένους βιολόγους φαίνεται μάλιστα να είναι οι «πολιτισμικές» διαφορές (τρόπος κυνηγιού, τρόπος επικοινωνίας) που οδηγούν τη διαδικασία τής σε εξέλιξη ειδογένεσης και αν αποδειχτεί ότι πράγματι αυτό συμβαίνει, τότε οι όρκες θα αποτελούν χτυπητό παράδειγμα ενός πρόσθετου μηχανισμού ειδογένεσης που δεν περιλαμβάνεται στην κλασική θεωρία για την εμφάνιση νέων ειδών. Σύμφωνα με την κρατούσα θεωρία, που ονομάζεται αλλοπατρική ειδογένεση, δύο πληθυσμοί προερχόμενοι από το ίδιο είδος διαχωρίζονται ο ένας από τον άλλο, συνήθως από κάποιο γεωγραφικό εμπόδιο - π.χ. μια οροσειρά, μια έρημο ή ένα μεγάλο ποτάμι - και παύουν να διασταυρώνονται μεταξύ τους. Αν αυτός ο διαχωρισμός κρατήσει αρκετά, στην πορεία του χρόνου κάθε πληθυσμός θα ακολουθήσει το δικό του εξελικτικό μονοπάτι, αποκτώντας διαφορετικά γονίδια, που μπορεί να ευνοούν την επιβίωσή του στις διαφορετικές περιβαλλοντικές συνθήκες της περιοχής που ζει, ή συσσωρεύοντας τυχαίες γενετικές διαφορές. Σύμφωνα με τη θεωρία αυτή, οι δύο πληθυσμοί μπορεί να γίνουν τόσο πολύ γενετικά διαφορετικοί, που κι αν ξανάρχονταν σε επαφή να μην μπορούσαν να διασταυρωθούν.
Η θεωρία αυτή επιβεβαιώνεται από πληθώρα ειδών που δείχνουν ότι πράγματι η γεωγραφική απομόνωση ευνοεί την ειδογένεση. Ωστόσο, μερικές φορές δύο ή περισσότεροι υποπληθυσμοί με διαφορετική εμφάνιση ξεπηδούν στην ίδια γεωγραφική περιοχή και τελικά εξελίσσονται σε διαφορετικά είδη. Πρόσφατες έρευνες δείχνουν ότι η γεωγραφική απομόνωση δεν είναι πάντα απαραίτητη προϋπόθεση για την ειδογένεση.

Ενδιαφέρουσα περίπτωση

Τα εκπληκτικά ποικίλα είδη ψαριών που ονομάζονται συνολικά κιχλίδες και κατοικούν στις λίμνες κρατήρων στην ανατολική Αφρική και στη Νικαράγουα, αλλά και κάποια συγγενή είδη φοινικόδεντρου σε ένα απομονωμένο νησί του Ειρηνικού, αναπτύχθηκαν στην ίδια μικρή γεωγραφική περιοχή, χωρίς να απομονωθούν μεταξύ τους. Σε αντιδιαστολή με την αλλοπατρική ειδογένεση, προέκυψαν από συμπατρική ειδογένεση και στην περίπτωση των κιχλίδων αυτό συνέβη κυρίως γιατί διαφορετικές ομάδες ψαριών προσαρμόστηκαν να τρέφονται με διαφορετικά είδη τροφής (όχι όμως με διαφορετική μεθοδολογία πρόσκτησης της τροφής), ενώ τα φοινικόδεντρα στον Ειρηνικό εξελίχτηκαν με τρόπο που να ανθίζουν διαφορετικές εποχές του χρόνου. Τεκμηριωμένες περιπτώσεις συμπατρικής ειδογένεσης στα θηλαστικά είναι σπάνιες, πράγμα που κάνει την περίπτωση των δολοφόνων φαλαινών πολύ ενδιαφέρουσα.
Οι φάλαινες δολοφόνοι (στην πραγματικότητα δεν πρόκειται για φάλαινες αλλά για μεγαλόσωμο είδος δελφινιών) ή όρκες ή μαυρόψαρα, είναι το θηλαστικό με τη μεγαλύτερη γεωγραφική εξάπλωση στον κόσμο μετά τον άνθρωπο. Κατοικούν σε όλους τους ωκεανούς και μπορούν να ταξιδέψουν 100 χιλιόμετρα τη μέρα, δηλαδή χιλιάδες χιλιόμετρα μέσα σε λίγες βδομάδες. Δεν υπάρχουν γεωγραφικά όρια που θα μπορούσαν να εμποδίσουν άτομα ενός πληθυσμού να αναμειχθούν με άτομα γειτονικών πληθυσμών. Ωστόσο, έχει αποδεχτεί ότι σε πολλές θαλάσσιες περιοχές ζουν πολλές οικολογικά διαφορετικές μορφές, ή οικότυποι όρκας, χωρίς να συναναστρέφονται η μία την άλλη. Ενας οικότυπος μπορεί, για παράδειγμα, να προτιμά κάποιο είδος ψαριού ως τροφή, ενώ ένας άλλος να προτιμά τις φώκιες.

Ιδιαιτερότητες

Στον βορειοανατολικό Ειρηνικό Ωκεανό υπάρχουν οικότυποι που είναι μόνιμοι κάτοικοι κοντά στην ακτή, οικότυποι όρκας που είναι περαστικοί και οικότυποι που ζουν στα ανοιχτά των ακτών. Οι μόνιμοι κάτοικοι τρέφονται συνήθως με κάποιο είδος ψαριού που ευδοκιμεί στην περιοχή τους, συχνότερα με σολομό. Οι περαστικές όρκες συνήθως κυνηγούν θαλάσσια θηλαστικά και περιστασιακά κάποιο θαλασσοπούλι, ενώ οι φάλαινες δολοφόνοι της ανοιχτής θάλασσας ειδικεύονται σε είδη ψαριών όπως ο βακαλάος και κάποια είδη καρχαρία, αν και οι ακριβείς συνήθειές τους παραμένουν μυστήριο, καθώς δεν είναι εύκολο να μελετηθούν.
Στον βορειοανατολικό Ατλαντικό ένας οικότυπος όρκας τρέφεται με ρέγγες και σκουμπριά κι ένας άλλος με φώκιες. Στο νότιο ημισφαίριο ένας οικότυπος κυνηγά συγκεκριμένο είδος φαλαινών, ένας άλλος πιγκουίνους, ένας οδοντόψαρα της Ανταρκτικής, ένας οδοντόψαρα της Παταγονίας κι ένας άλλος φώκιες που λιάζονται πάνω σε επιπλέοντα κομμάτια πάγου. Ειδικά για τις όρκες της Ανταρκτικής, οι βιολόγοι φαίνεται να συγκλίνουν ότι πρόκειται για οικότυπους που προέκυψαν στην ίδια γεωγραφική περιοχή και όχι οικότυπους που αναπτύχθηκαν σε απομακρυσμένα μέρη και μετακινήθηκαν τελικά στην ίδια περιοχή. Μελέτη του DNA τους έδειξε ότι αυτοί οι συμπατρικοί οικότυποι εμφανίστηκαν σχετικά πρόσφατα στο γεωλογικό χρόνο, καθώς ο τελευταίος κοινός τους πρόγονος χρονολογείται πριν 250.000 χρόνια.

Το «πολιτισμικό» στοιχείο

Οπως πολλοί οργανισμοί, που εξελίχτηκαν σε διαφορετικά είδη, οι φάλαινες δολοφόνοι διαφοροποιούνται αξιοποιώντας διαφορετικά είδη τροφής. Ομως, στις όρκες το «πολιτισμικό» στοιχείο, δηλαδή συμπεριφορές που διατηρούνται από γενιά σε γενιά μέσα στον ίδιο πληθυσμό μέσω κοινωνικών αλληλεπιδράσεων φαίνεται να παίζει καθοριστικό ρόλο. Για παράδειγμα, οι όρκες που κυνηγούν φώκιες σε επιπλέοντα κομμάτια πάγου έχουν αναπτύξει την τεχνική της δημιουργίας με το σώμα τους και τα πτερύγιά τους μεγάλων κυματισμών, που κάνουν τη φώκια να γλιστρήσει από το κομμάτι πάγου και να γίνει πιο εύκολα προσβάσιμη ως θήραμα. Οι όρκες που τρώνε ρέγγες ακολουθούν άλλη τακτική. Λειτουργώντας κι αυτές ως ομάδα, ανεβαίνουν κυκλικά από το βυθό (για να μη μπορούν τα θηράματά τους να ξεφύγουν προς τα κάτω) και κοπαδιάζουν τις ρέγγες σε μορφή σφαίρας με μεγάλη πυκνότητα ψαριών. Τότε, πότε το ένα και πότε το άλλο μέλος της ομάδας κολυμπούν μέσα στο κοπάδι και χτυπάνε δυνατά την ουρά τους, σκοτώνοντας ή ζαλίζοντας αρκετά ψάρια, που γίνονται στη συνέχεια τροφή τους.
Οι φάλαινες δολοφόνοι επικοινωνούν διαφορετικά ανάλογα με το είδος της διατροφής τους! Εκείνες που κυνηγούν θαλάσσια θηλαστικά, τα οποία ακούν θαυμάσια μέσα στο νερό, περιορίζουν στο ελάχιστο τα ηχοεντοπιστικά κλικ (όπως τα κλικ που κάνουν και τα συνήθη είδη δελφινιών), αλλά και τους παλμούς και τα σφυρίγματα που κανονικά ανταλλάσσουν για να επικοινωνήσουν, ώστε να πλησιάσουν αθόρυβα και να ξαφνιάσουν τα θύματά τους. Αντίθετα, οι όρκες που κυνηγούν ψάρια είναι πιο ...ομιλητικές και χρησιμοποιούν κατά κόρον τον ηχοεντοπισμό. Οι βιολόγοι διαπίστωσαν ότι τα «τραγούδια» των φαλαινών δολοφόνων τους επιτρέπουν να αποφεύγουν την αιμομιξία, καθώς είναι διαφορετικά μέσα στις ομάδες του ίδιου οικότυπου και συμβαίνει τα άτομα κάθε ομάδας να έλκονται περισσότερο από τα φωνήματα ατόμων διαφορετικών ομάδων.
Τα ευρήματα σχετικά με τις όρκες γεννούν ενδιαφέροντα ερωτήματα και για τη διαφοροποίηση των ειδών μέσα στο ανθρώπινο γένος. Οι ανθρωπολόγοι θεωρούν ότι οι μεγαλύτερες πιέσεις που οδήγησαν στην εξελικτική πορεία του ανθρώπου έως την εμφάνιση του homo sapiens, οφείλονται αποκλειστικά στο εξωτερικό περιβάλλον. Ισως όμως κάποιες τοπικά εντοπισμένες συνήθειες που μεταδίδονταν από γενιά σε γενιά να έπαιξαν ρόλο στη διαφοροποίηση των πρώιμων ειδών του ανθρώπινου γένους.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»