Ennek a halnak a lábait séta és az óceán fenekének feltárása céljából készítik

Ennek a halnak a lábait séta és az óceán fenekének feltárása céljából készítik

Ennek a halnak lába van - de nem csak séta. A tudósok rájöttek, hogy az északi -tengeri robin (Prionotus carolinus) végtagjait mindkettővel a tengerfenék mentén jár, hogy sétáljon A tengerfenék beolvasásához eltemetett ételekhez -

A kutatás bizonyítékokat tárt fel arra is, hogy a P. carolinus hogyan alakította át a végtagjait szenzoros szervekként az evolúciója során. A genomi elemzések feltárták a lábak evolúciós történetét a szélesebb tengeri Robin családban (Triglidae). Az eredmények két ma közzétett cikkben vannak 1, 2 leírták a jelenlegi biológiában.

A különleges halak

A tengeri robinoknak kiálló szemei ​​vannak, mint a békák, a madarakhoz hasonlító uszonyok és a rákokhoz hasonló hat lábak. Ők „a legfurcsább és legmenőbb halak, amit valaha láttam” - mondja David Kingsley fejlesztési biológus a kaliforniai Stanfordi Egyetemen, aki ezeket az állatokat vizsgálja.

A kutatók már régóta tudták, hogy a P. carolinus lábai speciális szenzoros képességekkel rendelkeznek 3, 4 - Nicholas Bellono molekuláris biológus A Massachusetts -i Cambridge -i Harvard Egyetemen megjegyzi, hogy a Sea Robins természetfeletti vadászati ​​képességei annyira hatékonyak, hogy más halak követik őket, remélve a maradványokat. Az is ismert, hogy a hal hat lábait kis dudorokkal borítják, amelyek ízlelőbimbóknak tűnnek. A tudósok azonban korábban nem vizsgálták meg részletesen az állat képességeinek eredetét.

A Bellono csapata ezt meg akarta változtatni, és végül összekapcsolódott az erővel Kingsley -vel és csoportjával. A kutatók a halakat egy tartályba helyezték kagylókkal és aminosav -kapszulákkal, mind üledék alá temetve. A halak képesek voltak megtalálni ezeket a tárgyakat, és ásni őket lapát alakú lábukkal. A papillák néven ismert dudorok közelebbi vizsgálata feltárta Ízreceptor molekulák, akik a mélytengeri organizmusok által termelt aminosavak és vegyi anyagok kimutatására szakosodtak.

A legérdekesebb eredmények azonban az volt, hogy a kutatók feltöltötték a tengeri robinok kínálatát. Ezek a halak nem találták meg az eltemetett ételeket, és a kutatók rájöttek, hogy véletlenül eljutottak egy másik lábú fajhoz: P. Evolans. Ennek a fajnak a lábai szűkebbek voltak, és hiányoztak a papillák, jelezve, hogy a Leginitás és az ízlés képessége önállóan fejlődött.

A tudósok összehasonlították a világ minden tájáról származó 13 tengeri robin faj genomját, és evolúciós családfát hoztak létre. Ez azt mutatta, hogy a séta lábai először jöttek létre. A szenzoros szervek később néhány faj lábán fejlődtek ki.

A hosszú lábak génje

Az állatok végtagjainak aktív gének vizsgálata után a kutatók a TBX3A nevű génre összpontosítottak. A kísérletek azt mutatták, hogy ez szerepet játszik egy láb kialakulásában, ahol más halak uszonyuk van. Amikor a kutatók a CRISPR - CAS9 géntechnikai eszközt használták a TBX3A mutálására néhány P. carolinusban, a halak elvesztették papillájukat és az élelmiszer -ásás képességét.

A TBX3A egy olyan típusú fehérjét kódol, amelyet transzkripciós faktornak neveznek. Az egyetlen transzkripciós faktor gyakran szabályozza a különféle gének aktivitását, lehetővé téve, hogy széles körben elterjedt hatással legyen. Bellono és Kingsley megjegyzi, hogy egyértelmű, hogy a TBX3A szerepet játszik a lábfejlesztésben és az ízlés észlelésében. A tudósok azonban hozzáteszik, hogy még nem tudják, mely mutáció változtatta meg a TBX3A aktivitását az érzékszervi lábakkal rendelkező fajokban, vagy hogy ez hogyan hozta létre a halak új képességeit. Miután ezt megértették, mondja Kingsley, a kutatók elméletileg tudtak volna elméletileg CRISPR genom szerkesztés Használja egy másik hal lábak és szenzoros szervek létrehozásához.

"Ezek valóban jelentős és érdekes eredmények" - mondja Thomas Finger, a Colorado Egyetemi Orvostudományi Egyetem sejt- és fejlődési biológusa. Meglepődve látta, hogy néhány fajnak nincs képessége a vegyi anyagok érzékelésére, de azt állítja, hogy a tanulmány ténylegesen megmutatta, hogyan alakulhat ez a képesség egy meglévő génkészlet módosításával.

1. Allard, C.A.H. et al. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.014 (2024).

2. Herbert, A. L. et al. Curr. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.042 (2024).

3. Silver, W. L. és Finger, T. E. J. Comp. Physiol. 154, 167-174 (1984).

4. Bardach, J. E. és Case, J. Copeia, 1965, 194-206 (1965).

Töltse le a referenciákat