Šīs zivju kājas ir izgatavotas pastaigai - un izpētīt okeāna grīdu

Šīs zivju kājas ir izgatavotas pastaigai - un izpētīt okeāna grīdu

Šai zivīm ir kājas, bet tās nav tikai pastaigas. Zinātnieki ir atklājuši, ka Ziemeļjūras robins (Prionotus Carolinus) izmanto tās ekstremitātes, lai abas pastaigātos pa jūras dibenu Lai skenētu jūras grīdu, lai iegūtu apbedītu pārtiku Apvidū

Pētījums arī atklāja pierādījumus tam, kā P. Carolinus atkārtoja tās ekstremitātes kā maņu orgānus tās evolūcijas laikā. Genomiskās analīzes atklāja kāju evolūcijas vēsturi plašākā jūras robinu ģimenē (Triglidae). Rezultāti ir divos šodien publicētajos dokumentos Viens Verdzība Rādītājs aprakstīts pašreizējā bioloģijā.

Īpašā zivs

Jūras robīniem ir izvirzītas acis, piemēram, vardes, spuras, kas atgādina putnus, un sešas kājas, kas atgādina krabjus. Tās ir “dīvainākās un stilīgākās zivis, ko jebkad esmu redzējis”, saka attīstības biologs Deivids Kingslijs no Stenfordas universitātes Kalifornijā, kurš pēta šos dzīvniekus.

Pētnieki jau sen ir zinājuši, ka P. carolinus kājām ir īpašas sensoro spējas 3 Verdzība 4 Apvidū Molekulārais biologs Nikolass Bellono Sākot no Hārvardas universitātes Kembridžā, Masačūsetsā, norāda, ka jūras robins pārdabiskās medību prasmes ir tik efektīvas, ka citas zivis seko tām, cerot uz pārpalikumiem. Ir arī zināms, ka zivju sešas kājas ir pārklātas ar maziem izciļņiem, kas izskatās kā garšas kārpiņas. Tomēr zinātnieki iepriekš nebija sīki izpētījuši dzīvnieka spēju izcelsmi.

Bellono komanda vēlējās to mainīt un galu galā apvienoja spēkus ar Kingsliju un viņa grupu. Pētnieki novietoja zivis tvertnē ar gliemenēm un aminoskābju kapsulām, kuras visas bija apraktas zem nogulumiem. Zivis spēja atrast šos priekšmetus un izrakt tos ar lāpstu formas pēdām. Atklāts ciešāks šo izciļņu, kas pazīstams kā papilla, pārbaudījums Garšas receptoru molekulas, kuri bija specializēti, lai noteiktu aminoskābes un ķīmiskās vielas, ko ražo dziļūdens organismi.

Tomēr visinteresantākie rezultāti bija pēc tam, kad pētnieki papildināja jūras robīnu piegādi. Šīs zivis nevarēja atrast apbedīto pārtiku, un pētnieki atklāja, ka viņi nejauši ir nokļuvuši citā kāju sugā: P. Evolans. Šīs sugas kājas bija šaurākas, un tām trūka papilla, norādot, ka mantojums un spēja garša ir attīstījusies patstāvīgi.

Zinātnieki salīdzināja 13 jūras robinu sugu genomus no visas pasaules un izveidoja evolūcijas dzimtas koku. Tas parādīja, ka vispirms parādījās staigāšanas kājas. Sensorie orgāni vēlāk attīstījās uz dažu sugu kājām.

Garo kāju gēns

Pēc dzīvnieku ekstremitāšu aktīvo gēnu pārbaude, pētnieki koncentrējās uz gēnu, ko sauc par TBX3A. Eksperimenti parādīja, ka tam ir nozīme kājas veidošanā, kur citām zivīm ir spura. Kad pētnieki izmantoja CRISPR - CAS9 gēnu inženierijas rīku, lai mutētu TBX3A dažos P. Carolinus, zivis zaudēja papillas un spēju rakt pārtiku.

TBX3A kodē olbaltumvielu veidu, kas pazīstams kā transkripcijas faktors. Viens transkripcijas faktors bieži regulē dažādu gēnu aktivitāti, ļaujot tam plaši ietekmēt. Bellono un Kingslijs atzīmē, ka ir skaidrs, ka TBX3A spēlē lomu kāju attīstībā un garšas uztverē. Tomēr zinātnieki piebilst, ka viņi vēl nezina, kura mutācija mainīja TBX3A aktivitāti sugām ar maņu kājām vai kā tas radīja zivju jaunās spējas. Kad viņi to saprot, Kingslijs saka, pētnieki teorētiski varētu CRISPR genoma rediģēšana Izmantojiet, lai izveidotu citas zivis kājas un maņu orgānus.

“Šie ir patiešām nozīmīgi un interesanti rezultāti,” saka Tomass Fingers, Kolorādo Universitātes Medicīnas skolas Aurora šūnu un attīstības biologs. Viņš bija pārsteigts, redzot, ka dažām sugām trūkst iespējas izjust ķīmiskas vielas, taču viņš saka, ka pētījums efektīvi parādīja, kā šī spēja varētu pārtapt par jaunu pazīmi, modificējot esošo gēnu kopumu.

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

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

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

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

Lejupielādēt atsauces