_ Evoluția aripilor de liliac și a apelurilor prin „ sindroamele de hrănire' permit diversităţii să înflorească

Liliecii sunt o poveste de succes evolutivă. Cu aproximativ 1.400 de specii care trăiesc astăzi, ei prosperă în orice mediu, cu excepția regiunilor polare.

Ei vin într-o gamă remarcabilă de dimensiuni, de la vulpea zburătoare cu coroană aurie, cu o masă de 1,2 kg și o anvergură de aripi de 171 cm, la liliacul „bondar” cu nasul de porc al lui Kitti, cu o masă de 2 g și o anvergură de 33 cm. Frecvențele pe care toți liliecii le emit în timpul ecolocației sunt, de asemenea, foarte variabile, variind de la 11 kHz la 212 kHz. Dar ce a determinat evoluția acestei diversități extraordinare?

„Aici arătăm că, printre speciile de lilieci, există o corespondență strânsă între forma aripilor și frecvența vocalizărilor lor de ecolocație. Acest model nu a fost găsit. în studiile anterioare, deoarece este ascuns printre variațiile datorate familiei”, a spus dr. Bo Luo, cercetător la China West Normal University și autor corespondent al studiului, care este publicat în Frontiers in Ecology and Evolution.

„Și, cel mai important, ambele sunt strâns legate de ecologia hranei – tipul de habitat preferat al unei specii și modul în care prinde prada acolo.”

Compensații evolutive

Oamenii de știință știau deja că diferitele forme ale aripilor sunt optime pentru lilieci în anumite medii: de exemplu, aripile scurte și rotunde sunt mai manevrabile în spații restrânse, în timp ce aripile lungi și ascuțite sunt cele mai bune pentru zborul rapid pe distanțe lungi. Ecolocarea necesită, de asemenea, compromisuri: apelurile cu durată lungă sau cu frecvență înaltă sunt mai costisitoare de produs, dar sunt mai eficiente în detectarea prăzilor minuscule printre dezordinea mediului. Deci, cum sunt echilibrate aceste cerințe concurente?

Luo și colegii au adunat date publicate despre 152 de specii de lilieci din 15 familii: masa corporală a fiecărei specii, durata și frecvența de vârf a apelurilor sale de ecolocație, masa corporală împărțită în funcție de suprafața aripii („încărcarea aripii”) și de „raportul de aspect” al aripii — pătratul anvergura aripilor împărțit la suprafața aripilor.

Ca proxy pentru ecologie, ei au atribuit fiecare specie la una din cinci „ bresle de hrană”. De exemplu, vânătorii cu traul în spațiu de margine culeg insectele sau peștii mici de pe suprafața apei cu membrana cozii și picioarele lor, în timp ce vânătorii aerieni în spațiu deschis prind insecte pe aripi în aer liber.

Efect puternic al familia

Autorii au descoperit că frecvența de vârf a ecolocației și morfologia aripilor depind puternic de familia de lilieci. Aceasta înseamnă că orice alte modele evolutive sunt probabil să rămână ascunse, cu excepția cazului în care gama de familii și specii din eșantion este mare. Și eșantionul mare al studiului de față este cel care a arătat că, după ce diferențele dintre familii sunt luate în considerare, frecvența de vârf în ecolocație și forma aripilor tind să fie asociate pozitiv unele cu altele.

Autor corespondent Dr. Jiang Feng , profesor la Northeast Normal University, a spus: „Rezultatele noastre arată că frecvența de vârf și forma aripii sunt legate: de exemplu, speciile de lilieci care vânează în spații deschise tind să aibă aripi lungi, ascuțite și să producă apeluri lungi de ecolocație de frecvență joasă. ."

"În contrast, speciile care vânează în spații de margine tind să aibă aripi scurte și rotunde și să emită apeluri scurte de frecvență intermediară. Și speciile care vânează în spații înguste tind să aibă aripi scurte și rotunde. și apeluri de înaltă frecvență.”

Sindroame distincte de hrănire

Autorii au concluzionat că parametrii de ecolocație și forma aripilor nu au evoluat independent unul de celălalt. Mai degrabă, amândoi au evoluat așa cum este dictat de ecologia de hrană a fiecărei specii. Pentru fiecare tip de habitat, există o soluție evolutivă optimă unică - un sindrom de hrănire - care potrivește forma aripilor și trăsăturile de ecolocație cu modul de căutare. Aceste sindroame au evoluat în mod repetat în fiecare familie.

„Demonstrăm că ecologia hrănirii conduce la evoluția corelată a morfologiei aripilor și a apelurilor de ecolocație la liliecii existenți. Acest lucru nu înseamnă neapărat că zborul și ecolocația au evoluat simultan. Pentru a răspunde la întrebarea care a fost primul, am au nevoie de cercetări care să exploreze asemănările în forma membrelor anterioare, sistemul auditiv și trăsăturile asociate dintre liliecii existenți și fosilele progenitorilor de lilieci", a spus Luo.

(Fluierul)