Nohy tejto ryby sú vyrobené na chôdzu - a skúmanie dna oceánu

Nohy tejto ryby sú vyrobené na chôdzu - a skúmanie dna oceánu

Táto ryba má nohy - ale nie sú len pre chôdzu. Vedci zistili, že Severné more Robin (Prionotus carolinus) používa svoje končatiny na prechádzky pozdĺž morského dna Skenovať morské dno na zakopané jedlo.

Výskum tiež odhalil dôkazy o tom, ako P. Carolinus prehodnotil svoje končatiny ako zmyslové orgány v priebehu svojho vývoja. Genomické analýzy odhalili evolučnú históriu nôh v širšej rodine Sea Robin (Triglidae). Výsledky sú dnes v dvoch príspevkoch publikovaných 1, 2 boli opísané v súčasnej biológii.

Špeciálna ryba

Sea Robins majú vyčnievajúce oči ako žaby, plutvy, ktoré pripomínajú vtáky, a šesť nôh, ktoré pripomínajú kraby. Sú to „najpodivnejšie a najchladnejšie ryby, aké som kedy videl,“ hovorí vývojový biológ David Kingsley zo Stanfordskej univerzity v Kalifornii, ktorý študuje tieto zvieratá.

Vedci už dlho vedia, že nohy P. carolinus majú špeciálne zmyslové schopnosti 3, 4. Molekulárny biológ Nicholas Bellono Z Harvardskej univerzity v Cambridge v štáte Massachusetts poznamenáva, že nadprirodzené poľovnícke zručnosti spoločnosti Sea Robins sú také efektívne, že ich nasledujú iné ryby v nádeji na zvyšky. Je tiež známe, že šesť nôh rýb sú pokryté malými hrbolkami, ktoré vyzerajú ako chuťové poháriky. Vedci však predtým podrobne nepreskúmali pôvod schopností zvieraťa.

Tím Bellono to chcel zmeniť a nakoniec spojil svoje sily s Kingsleym a jeho skupinou. Vedci umiestnili ryby do nádrže s mušľami a kapsulami aminokyselín, ktoré boli zakopané pod sedimentom. Ryby boli schopné nájsť tieto predmety a vykopať ich nohami v tvare lopaty. Bližšie preskúmanie týchto hrbolkov, známe ako papilla, odhalilo Molekuly receptora chuti, ktorí sa špecializovali na detekciu aminokyselín a chemikálií produkovaných hlbokomorskými organizmami.

Najzaujímavejšie výsledky však prišli po tom, čo vedci dopĺňali ich dodávku Sea Robins. Tieto ryby nemohli nájsť pochované jedlo a vedci zistili, že sa náhodou dostali k inému druhu leggedu: P. Evolans. Nohy tohto druhu boli užšie a chýbali papile, čo naznačuje, že legalita a schopnosť ochutnať sa vyvinula nezávisle.

Vedci porovnávali genómy 13 druhov morského Robina z celého sveta a vytvorili evolučný rodokmeň. To ukázalo, že prvé nohy na chôdzu sa objavili ako prvé. Senzorické orgány sa neskôr vyvinuli na nohách niektorých druhov.

Dlhé nohy gén

Po preskúmaní aktívnych génov v končatinách zvierat sa vedci zamerali na gén nazývaný TBX3A. Pokusy ukázali, že hrá úlohu pri tvorbe nohy, kde majú iné ryby plutvu. Keď vedci použili nástroj CRISPR - CAS9 Genetické inžinierstvo na mutáciu TBX3A v niektorých P. carolinus, ryby stratili svoje papily a schopnosť kopať jedlo.

TBX3A kóduje typ proteínu známeho ako transkripčný faktor. Jeden transkripčný faktor často reguluje aktivitu rôznych génov, čo mu umožňuje mať rozsiahle účinky. Bellono a Kingsley poznamenávajú, že je zrejmé, že TBX3A hrá úlohu pri vývoji nôh a vnímaní vkusu. Vedci však dodávajú, že ešte nevedia, ktorá mutácia zmenila aktivitu TBX3A u druhov so zmyslovými nohami alebo ako spôsobila nové schopnosti rýb. Akonáhle to pochopia, hovorí Kingsley, vedci by mohli teoreticky Úpravy genómu CRISPR Použite na vytváranie nôh a zmyslových orgánov inej ryby.

„Toto sú skutočne významné a zaujímavé výsledky,“ hovorí Thomas Finger, bunkový a vývojový biológ na University of Colorado School of Medicine v Aurora. Bol prekvapený, keď videl, že niektorým druhom chýbala schopnosť snímať chemikálie, ale tvrdí, že štúdia účinne ukázala, ako by sa táto schopnosť mohla vyvinúť v novej vlastnosti úpravou existujúceho súboru génov.

1. Allard, C.A.H. a kol. Curl. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.014 (2024).

2. Herbert, A.L. a kol. Curl. Biol. https://doi.org/10.1016/j.cub.2024.08.042 (2024).

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

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

Stiahnite si referencie