Sikerült megtalálni a nagy fehér evolúciós sikerének titkát

2019.02.19. 19:20

Egy nemzetközi kutatócsoport feltérképezte a világ egyik legfélelmetesebb ragadozója, a hatalmas testű, sokáig élő nagy fehér cápa teljes génkészletét, és megtalálta evolúciós sikerének titkát.

Egy sor genetikai változás áll az óriás evolúciós sikere mögött

A szürke hátú és világos hasú nagy fehér cápa (Carcharodon carcharias) torpedóalakú teste a 6 méteres hosszt és a 3,2 tonnás súlyt is elérheti, a legnagyobb húsevő cápafaj pedig akár 1200 méteres mélységbe is képes lehatolni.

Nagy, lapos, háromszög alakú fűrészezett szélű fogakból álló fogazatával ragadja meg a zsákmányát,

többnyire méretes halakat, fókákat, valamint kisebb cetféléket, delfineket.

Az állkapcsokban rendkívül hatékony,  lapos, háromszögalakú és fűrészes szélű fogak ülnek. A nagy fehércápa harapásereje eléri az 1,6 tonna/cm2 értéketForrás: Wikimedia Commons

Az Amerikai Tudományos Akadémia lapjának (PNAS) friss számában megjelent tanulmány szerzői kimutatták, hogy egy sor genetikai változás lehet a ragadozó evolúciós sikerének hátterében. A faj törzsfejlődése igazi evolúciós sikertörténet.

A faj törzsfejlődése igaz evolúciós sikertörténetForrás: Elter Tamás

Számos gén molekuláris alkalmazkodása segített fenntartani az óriás gerinces génkészletének állandóságát,

és ellensúlyozni a DNS-ét érő káros hatásokat,

amelyek a rendszeres génmutációk felhalmozódásából erednek - állapították meg a kutatók.

A nagy fehér cápa a tengeri evolúció befejezett alkotásaForrás: Shark News

Ezzel ellentétes jelenség a genom instabilitása, amelyet a DNS-károsodások felhalmozódása okoz, és többek között az ember időskori betegségei valamint a rák számos fajtája írható a számlájára.

Stabil és állandó genom a hosszú élet titka

A részletes vizsgálatok előtt azt feltételezték, hogy a rák kockázata mind a sejtek számával, vagyis a nagy testmérettel, mind az élethosszal arányosan megnövekszik.

A fehér cápa genomja igen nagy, másfélszer akkora, mint az emberé,

ráadásul sok benne az ismételt DNS.

Másfélszer akkora a genomja, mint az emberé, ráadásul sok benne az ismételt DNS (a kép illusztráció)Forrás: Science Photo Library/LAGUNA DESIGN/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Laguna Design/Science Photo Libr

A várakozással ellentétben azonban az új kutatás azt találta, hogy a hatalmas testű állatok sem lesznek feltétlenül gyakrabban rákosak, mint az ember. Azt is megállapították,

hogy az alkalmazkodást segítő evolúciós változások a fehér cápa gyors sebgyógyulási képességével is összefüggtek.

 

Forrás: Elter Tamás

"A genom labilitása sok súlyos emberi betegség fontos tényezője. Kutatásunk megállapította, hogy a természet okos stratégiákat fejlesztett ki, hogy a genom állandóságát fenntartsa ezekben a nagy testű, hosszú életű ragadozókban" - mondta Mahmood Shivji, a Nova Southeastern Egyetem kutatója, a tanulmány vezető szerzője.

Nagy fehér cápa suhan a felszín alatt, a  dél-afrikai Fóka-sziget közelébenForrás: Elter Tamás

Shivji szerint eredményeik segíthetik a rák és az életkorral összefüggő betegségek elleni harcot és a sebgyógyítás új módjainak keresését.

Tévhit, hogy a megalodon leszármazottja lenne

A heringcápa-alakúak rendjébe (Lamniformes) valamint a heringcápafélék családjába (Lamnidae) tartozó nagy fehércápa a Carcharodon nemzetség egyetlen ma is élő képviselője a világtengerben.

Az óriásfogú cápa (Carcharodon/carcharocles megalodon) felső állkapocsából származó fosszilis fogForrás: Elter Tamás

A fosszilis bizonyítékok szerint a nagy fehér cápák a makócápák Isurus nemzetségéből fejlődtek ki a miocén időszak (23 és 5 millió év között) végén.

A népszerű tévhittel szemben nagy fehér cápa közvetlen felmenője nem a legendás óriásfogú cápa

a Carcharodon vagy Carcharocles megalodon, hanem egy már rég kihalt makócápa, az Isurus escherii volt.

Tévhit, hogy a nagy fehér cápák közvetlen őse, a miocén kor hatalmas cápamonstruma, a C. megalodon lenneForrás: Imgur

A megalodon csak nagyon távoli rokona a nagy fehér cápáknak,

közös ősük egy, a paleocén időszakban (65 és 55 millió év között) élt igen nagy testű, 7-8 méter hosszú lamnoid cápa, az Otodus obliquus volt. Az első nagy fehér cápák a fosszilis bizonyítékok szerint mintegy 5,5 millió éve jelentek meg a Csendes-óceán északkeleti térségében.

A nagy fehér és a megalodon közös őse egy paleocén őscápa, az Otodus obliquus voltForrás: TREATOPHENUS/DEVIANART

Először a Csendes-óceán keleti partvidékén terjeszkedtek déli irányba,

és innen jutottak át később az Atlanti,majd az Indiai-óceánba is. Rendkívül jó alkalmazkodóképességüknek köszönhetően gyors volt a terjeszkedési sebességük, és a pliocén korban komoly szerepük lehetett a már egyre jobban ritkuló megalodon populáció kihalásában.

Az Otodus obliquus paleocén mészkőből kipreparált fogaForrás: Elter Tamás

A nagy fehér cápák endotermális vércirkulációs rendszerüknek köszönhetően, jól alkalmazkodtak a pleisztocén kor nagy eljegesedései miatt lehülő tengervízhez, ami végleg megpecsételte a melegvizes élőhelyekhez szokott C. megalodon faj sorsát.

Még ma sem világos, mekkorára nőhetnek meg maximálisanForrás: Elter Tamás

A nagy fehér cápák foglalták el azt az ökológiai fülkét, amit korábban az óriásfogú cápák tartottak a birtokukban.

Úgy tűnik, hogy megállíthatatlan az egyedszám csökkenés

Napjainkra a nagy fehér cápák amúgy sem túl népes állománya jelentősen lecsökkent. A faj ma már a legtöbb országban védelem alatt áll, de úgy tűnik, hogy a természetvédelmi intézkedések sem képesek megállítani a populáció vészes fogyatkozását.

A nagy fehér elsősorban a partközeli vizekben prédál, és nagy előszeretettel tartózkodik szigetek, zátonyok illetve csatornák és szorosok közelébenForrás: Wikimedia Commons

A nagy fehér cápák elsősorban a mérsékelt égövi tengereket preferálják, a trópusi vizekben nagyon ritkák,

ahová jellemzően csak az idősebb és nagytestű példányok szoktak elvándorolni. A nagy fehér a 9 és 22 fok közötti vízhőmérsékletet kedveli a legjobban.

A nagy fehér cápa sikeres evolúciójának köszönhetően gyorsan elterjedt a világtengerbenForrás: Elter Tamás

A már említett speciális vércirkulációs rendszerének köszönhetően, egyes testtájait, így a fej és az izomzat testhőmérsékletét

képes tartósan magasabban tartani a környező víztömeg hőmérsékleténél.

Erre vezethető vissza, hogy a hűvös vizekben is hihetetlenül aktív tud maradni.

A nagy fehér rendkívül hatékony vadászForrás: Pinterest

A tengerbiológiai kutatások azt mutatják, hogy a nagy fehér cápák hihetetlenül nagy távolságokra képesek elvándorolni. A jeladós vizsgálatok bebizonyították, hogy például a dél-afrikai partvidékről elindulva

és az Indiai-óceánt átúszva rendszeresen megjelennek Ausztrália nyugati partjainál, majd egy idő után visszaúsznak Afrikába.

De hasonló jelenség figyelhető meg az Egyesült Államok nyugati partvidékén élő nagy fehér cápa közösség egyedeinél is, amelyek rendszerese ellátogatnak innen a távoli Hawaii vizeire.

A Deep Blue néven jegyzett óriási nőstényt már Mexikó partjainál is megfigyelték korábbanForrás: Juan Oliphant

A nagy fehér cápák legfontosabb előfordulási területei Észak-Amerikában a kaliforniai partvidék, valamint az Egyesült Államok keleti partjai, különösen a Cape Cod környéke.

Cape Cod környékén a közelmúltban több alkalommal is megfigyeltek nagy fehér cápákat a part közelébenForrás: Twitter

Az atlanti térségben jelentősebb csoportjuk él Argentína déli partvidékén,

de még mindig számottevőnek számít a Földközi-tengerben élő populációjuk is.

 

A Földközi-tengerből ismert a legtöbb méretes nagy fehér cápa. Ezt a példány Tunéziában, a part közelében akadt halászok hálójábaForrás: Elter Tamás archívuma

A legnagyobb egyedszámban a dél-afrikai vizekben fordulnak elő, bár az elmúlt három évben itt is jelentősen lecsökkent az állományszám. Ezen kívül még Ausztrália déli illetve nyugati partvidéke számít a faj fontos élőhelyének.

KAPCSOLÓDÓ CIKKEK