סוג של עטלף מנומר שפעילים במערת בצפון אריזונה היום שייכים לאותה שרשרת אמא-בת כמו עטלפים שנפלו בתוך אותה מערה לפני עד 2,100 שנים — תגלית מדהימה שפורסמה ב-7 באוקטובר בכתב העת PLOS One על ידי קבוצת חוקרים מ-University of Northern Arizona וממכון הזואולוגיה והחוקרים במוזיאון הלאומי Smithsonian.
הצוות השווה את דנ"א משישה עטלפים עתיקים ששמרו במערה עם דגימות של עטלפים חיים שנתפסו במקום. חמישה מתוך ששת היצגים העתיקים שייכים לסוג המשפחות המתי-אם הנפוץ ביותר באזור, וגם 14 מתוך 38 העטלפים שנלקחו מהמערה בזמנים מודרניים שייכים לאותו סוג של הרכב גנטי של האם. דבר זה מצביע על קיום אוכלוסייה שהמשיכה להתקיים באותה נקודה במשך קרוב לשני אלפי שנים — תופעה נדירה מאוד בתחום הגנטיקה של עטלפים, במיוחד לאור שהעטלף הזה נחשב לאחד המינים הכי חמקמקים בעולם המין החי, כך שהעובדה שההמשכיות הזאת היא ארוכה כל כך נותנת תובנה חשובה לתכנוני שימור ועל מידת היציבות של האוכלוסיות של עטלפים בזמנים עמוקים.
עטלף מנומר עם אוזניים ורודות גדולות וייחודיות
העטלף המנומר, הינו מאפיין מובהק של חיות החי בצפון אמריקה, בעל נקודות לבנות על גב שחור ואוזניים ורודות ענקיות שמשמשות אותו לציד לכודות אך בעיקר בלילות. אחד הקשים ביותר לחקר, כי הוא מקנן בסדקים גבוהים בסלעים, חי בעיקר לבד ומעופף בלילה.
אומרת החוקרת הראשית, אמונה Faith Walker מ-University of Northern Arizona, בהודעה שהועלתה ל-IFLScience. ההערכות של האוכלוסייה מראות כמה מעט יודעים עליה, כשהמספרים שפורסמו בטווח של כ-2,500 עד 100,000 יצורים — טווח כה רחב שמרמז על חוסר ודאות ולא על ספירה מדויקת באמת. רק כ-95 דגימות שייכות למוזיאונים מכל העולם מאוחסנות כיום, על פי IFLScience.
קריאת חתימת הגנטית של אמא
הכלי המרכזי במחקר הוא DNA מיטוכונדרי, קבוצת גנים קטנה שממוקמת במבנים בתאים שמייצרים אנרגיה. שונה מרוב ה-DNA המגיע מחציו מההורה האחד, ה-DNA המיטוכונדרי עובר כמעט במלואו מהאם לצאצא.
זה מקנה סוג של שם משפחה נשי – אם עטלף היום נושא את אותו סוג של DNA מיטוכונדרי כעיטלף שנפטר לפני כ-2,000 שנים באותה אזור, הדבר מרמז שהשושלות הנקביות המשיכו באותה נקודה לאורך דורות רבים, במקום שהאזור יתאכלס מחדש על ידי עטלפים שאינם קשורים זה לזה.
החוקרים שיבצו את סימן האם הזה יחד עם מיקרוסאטליטים אורתונוקלאריים, קטעי DNA קצרים שניתנים בירושה משני ההורים. ביחד, שני סוגי הסמנים מאפשרים לחוקרים לבדוק את ההיסטוריה העתיקה של השושלת הנשית וגם את ההשתלבות וההתחלפות בין אוכלוסיות תת-אוכלוסיות שונות לאחרונה.
רוב הדגימות המודרניות מהמערה נאספו על ידי מחקרי שדה של חוקרי המעבדה לאקולוגיה וגנטיקה של עטלפים ב-University of Northern Arizona, שדגו 69 עטלפים בין קיץ 2009 ל-2013, מתוכם 39 במערה עצמה.
בסך הכל, הניתוח כלל 121 עטלפים — חלקם עטלפים מודרניים שנאספו בין 1994 ל-2025, 65 דגימות היסטוריות מהמוזיאונים המתוארכות ל-1904, ושישה דגימות עתיקות משכבת המערה, שנקבעו על ידי תיארוך פחמן רדיואקטיבי לתקופות בין בערך 120 ל-2,100 שנה לאחור.
העץ הגנטי של המערב האמריקאי
מעבר למערה, המחקר ביצע מיפוי של הגיוון הגנטי בכל תחום תפוצת המין במערב צפון אמריקה. עטלפים באזור דרום-מערב ארה"ב נושאים פי כמה גדול יותר של סוגים של DNA מיטוכונדרי מאשר אלו בצפונה, כאשר 26 מתוך 31 סוגי האם אותרו באזור המרכזי, ורק שניים בצפון.
אפילו אמרה, Walker, שבשוליים הצפוניים יותר, רמת הגיוון הגנטי נמוכה יותר, מה שמעיד שהשונות הגנטית שם פחותה יותר – מה שעלול להוריד את היכולת להסתגל לשינויים אקלימיים, כמו בצורת, שינוי בתי גידול או מחלות. סוגי ה-DNA השונים סיפרו סיפורים מנוגדים: ה-DNA הממורי הציג הבדלים חדים בין אזורים, בעוד שה-DNA הירושה משני ההורים הציג הבדלים חלשים יותר — ככל הנראה מכיוון שבמינים כאלה הזכרים נודדים למרחקים גדולים יותר מהנקבות, אף שהחוקרים לא יכלו לקבוע את הסיבה המדויקת באמצעות הנתונים שנאספו.
במערה התגלו הפתעות נוספות. החוקרים זיהו שתי זוגות אב-בן שייכים לעטלפים שהיו במקום, וגם קבוצה בעלת רוב של זכרים — 31 זכרים לעומת שמונה נקבות, תופעה שהוסברה בהתנהגות של התנפלות על המקום בזמני ההייפינג של העטלפים זה על זה. החוקרים סבוריים שממצאים אלה תומכים בהגנה על שלושה סוגי אוכלוסיות: לב המערב בדרום-מערב, אוכלוסיות פגיעות בקצה הצפוני של תחום התפוצה, וקווים מבודדים של שושלות קטנות יותר.
הגבלות של המחקר
למחקר הזה יש גבולות ברורים — והחוקרים מודים בכך. חלקו של ה-DNA המיטוכונדרי שנבדק היה קצר, כ-193 עד 196 זוגות בסיסים, ומאחר והDNA הזה עובר רק דרך האם, הוא חושף בעיקר שושלות נשיות והיסטוריה עמוקה, אך לא את כל תכניות האוכלוסייה הכוללת.
המדגם שנלקח לא היה בילתי-שכבתי. רבים מהעטלפים הגיעו מאותה מערה בודדת, ו-Mexico ו-Texas היו מיוצגות רק בשלושה דגימות יחד. תוצאות סטטיסטיות כמו הערכות על היכן נעים עטלפים בין אזורים השתנו כאשר נפח הדגימות הותאם, ולכן החוקרים לא סברו אותן כמדויקות באופן מוחלט.
המחקר הוא תצפיתי באספקטים הגנטיים בלבד — לא מונה של סך כל העטלפים או ביצוע הערכה של עלייה או ירידה במספרים בעוד הזמנים. הם לא יכלו להפריד באופן חד משמעי בין השפעות של אירועים עתיקים כמו התכווצויות אוכלוסייה, אירועי התיישבות מוקדמים והגירה, בשל הידיעות שברשותם.
המחקר מומן על ידי קרן הטכנולוגיה והמחקר של מדינת אריזונה, והחוקרים מקווים כי מיגון של שטחים אלו יסייע בשימור הגיוון והבריאות של האוכלוסיות העתידיות של העטלפים. ההמלצה המעשית לתושבי אריזונה ולמטיילים היא להיזהר במקומות שבהם מצויות מערות וסלעים המשמשים מחסה לעטלפים, ולהימנע מהפרעה ליצורים אלה — במיוחד במקומות שמצוינים כאזורים סגורים או המוגנים לחובבי הטבע, למען שמירה על הרווחה וההמשכיות של חיי העטלפים בקרבתינו.
