januar 16, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

Nå vet vi hvorfor platypus er så rart

Nå vet vi hvorfor platypus er så rart

Det første komplette genomkartet av en platypus har nettopp blitt utgitt, og det er så rart som du forventer for en skapning med 10 kjønnskromosomer, et par giftige spor, et lysrør hår og hud som ‘svetter’ melk.

Dypnebbdyrdyret er virkelig en av de merkeligste skapningene på jorden. Sammen med den spisse echidnaen, tilhører disse to australske dyrene en høyt spesialisert gruppe pattedyr, kjent som monotremer, som legger egg, men som også mater ungmelken deres.

Generene for begge er relativt primitive og uendrede, og avslører en merkelig blanding av forskjellige klasser av virveldyr, inkludert fugler, reptiler og pattedyr.

Så forskjellig som platypus kan virke i begynnelsen, er det de forskjellige forskjellene som avslører våre likheter og vårt felles forfedre med de andre virveldyrene på jorden.

Forskere mener at genomet kan fortelle oss hemmeligheter om vår egen evolusjon og hvordan våre fjerne pattedyrfedre gikk fra å legge egg til å føde.

“Hele genomet har gitt oss svarene på hvordan noen av de rare egenskapene til platypus oppsto,” la han til. Forklare evolusjonsbiolog Guojie Zhang fra Københavns universitet.

“Samtidig er det viktig å dekode platypusgenomet for å forbedre vår forståelse av hvordan andre pattedyr, inkludert mennesker, utviklet seg.”

Tidligere år hadde en kvinnelig platypus en del av sitt genom sekvensert, men uten noen Y-kromosomsekvens manglet mye informasjon.

Ved å bruke en mannlig platypus har forskerne nå laget et fysisk kart med et platypusgenom med høy presisjon.

I dag er levende pattedyr delt inn i tre grupper, inkludert monotremer, pungdyr og eutherianere eller ‘placentals’; mennesker tilhører den siste gruppen.

READ  Jeg vil flyte i lakken til denne bilen

Sammen danner de to siste en underklasse kjent som terian pattedyr. Alle terianpattedyr føder å leve unge, men monotremes er rett og slett for forskjellige til å inkludere i den gruppen også.

Det er ennå ikke klart når disse tre forskjellige gruppene begynte å avvike fra hverandre. Noen tror at monotremes ble skilt først, og pungdyrene og eutherianene fulgte etter. Andre tror de tre gruppene skiltes ut omtrent samtidig.

Platypus-genomet har nå bidratt til å avklare noen av datoene. Data samlet fra echidna- og platypus-linjene antyder at deres siste felles forfedre levde for 57 millioner år siden.

I mellomtiden ser monotremes ut som om de har skilt seg fra pungdyrene og eutherianpattedyrene for rundt 187 millioner år siden.

Selv etter all den tiden har den semi-akvatiske platypus forblitt bemerkelsesverdig uendret, og passer inn i en nisje i den australske busken som mange pungdyr og pattedyr rett og slett ikke kan.

Forfatterne var spesielt interessert i kjønnskromosomene til dyr, som ser ut til å ha sitt utspring uavhengig av andre terianpattedyr, som alle inneholder et enkelt XY-par.

Platypus er imidlertid det eneste kjente dyret med 10 kjønnskromosomer (echidnas har ni). Platypuses har 5X og 5Y kromosomer ordnet i en ring som ser ut til å ha gått i stykker gjennom pattedyrs evolusjon.

Ved å sammenligne denne kromosominformasjonen med mennesker, possums, tasmanske djevler, kyllinger og øglegenomer, fant forfatterne at platypusens sexkromosomer har mer til felles med fugler som kyllinger enn med pattedyr som mennesker.

Men mens platypuses legger egg som kyllinger, gir de ungmelken sin som terianpattedyr.

Derfor er det ikke overraskende at monotreme genomer inneholder de fleste melkegenene som andre terianpattedyr har.

READ  Astronomer ser et snev av gravitasjonsbølgebakgrunnen til universet

Kaseingener hjelper til med å kode for visse proteiner i pattedyrmelk, men monotremer ser ut til å ha flere kaseiner med ukjente funksjoner. Når det er sagt, er melken din ikke annerledes enn det som kommer fra en ku eller et ammende menneske.

Som sådan er platypus sannsynligvis ikke så avhengig av eggproteiner som andre fuglearter og reptiler, fordi den da kan mate ungene sine gjennom de sugekjertlene i huden.

Genomet ditt sikkerhetskopierer det. Mens fugler og reptiler er avhengige av tre gener som koder for hovedproteinene i egget, ser platypus ut til å ha mistet de fleste av disse genene for rundt 130 millioner år siden. Kyllinger i dag har alle tre eggproteingenene, mennesker har ingen, og platypus har bare en fullt funksjonell kopi igjen.

Platypus er et merkelig mellomprodukt, og genomet er en slags bro til vår egen evolusjonære fortid.

“Det informerer oss om at melkeproduksjonen i alle eksisterende pattedyrarter har utviklet seg gjennom det samme settet med gener avledet fra en felles forfader som levde for mer enn 170 millioner år siden, sammen med den første dinosaurer i jura-perioden, “Zhang Han sier.

Hele genomet har også avslørt tapet av fire gener assosiert med tannutvikling, som sannsynligvis forsvant for rundt 120 millioner år siden. For å spise, bruker platypus nå et par hornformede tallerkener for å male opp maten.

De giftige sporene på bakbena kan muligens forklares med skapningens defensingener, som er forbundet med immunforsvaret i andre pattedyr og ser ut til å gi opphav til unike proteiner i deres gift. Echidnasene, som også hadde sine komplette genomiske sekvenser, ser ut til å ha mistet dette viktige gifgenet.

READ  Astronomer er fortsatt på bedring etter tapet av det ikoniske Arecibo radioteleskopet

Forfatterne si deres resultater representerer “noen av de mest fascinerende biologiene til platypus og echidna” likt.

“De nye genomene til begge artene vil gi innsikt i Therians nyvinninger og biologien og utviklingen av disse ekstraordinære eggleggende pattedyrene,” sa de. konkludere.

Studien ble publisert i Natur.