mars 9, 2021

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

Opprinnelsen til landdyr: en liten genetisk endring kan ha tillatt at virveldyr forlater sjøen  Vitenskapelig teknologi

Opprinnelsen til landdyr: en liten genetisk endring kan ha tillatt at virveldyr forlater sjøen Vitenskapelig teknologi

ENKAMP For 370 millioner år siden, i siste del av Devonian-perioden, kom forfedren til alle landvirveldyr ut av havet og begynte å tappe inn i de uutnyttede rikdommene som ble funnet på land. Dette var et stort skritt, både bokstavelig og metaforisk, og evolusjonære biologer har lenge antatt at å forårsake den anatomiske endringen fra en funksjonell finne til en protopat som han lot skje, krevde en serendipitøs sammenfall av flere genetiske mutasjoner. Dette kan imidlertid ikke være tilfelle. En artikkel nettopp publisert i Celle, av Brent Hawkins, Katrin Henke og Matthew Harris fra Harvard University, antyder at prosessen ble drevet av en enkelt genetisk forandring av den minste mulige typen.

Hør denne historien

Nyt mer lyd og podcaster på iOS eller Android.

For bedre å forstå opprinnelsen til tetrapoder, ettersom terrestriske virveldyr er kjent av zoologer, så trioen på hva som skjedde med sebrafisken (et vanlig tema for eksperimenter i utviklingsbiologi fordi de er små, gjennomsiktige og reproduserer seg i form) når de ble mindreårige. justeringer til genene til fiskene. De søkte gjennom mer enn 10.000 muterte prøver og la merke til at en gruppe mutanter hadde et uvanlig mønster av bein på brystfinnene. I stedet for å ha fire, hadde de seks.

Interessant nok var de ekstra parene i noen avstand fra kroppen, og beinene som var involvert var parallelle med hverandre, på samme måte som radius og ulna i forbenet på en tetrapod (se diagram). Videre, og enda mer spennende, integrerte de to nye bein sømløst med finnemuskulaturen og artikulerte godt med resten av det lokale skjelettet. Mest spennende av alt, men denne betydelige anatomiske forandringen ble forårsaket av erstatning i en enkelt type proteinmolekyl, kalt Wasl, av bare en av dens grunnleggende aminosyrekomponenter.

Wasl er et signalprotein. Men det er ikke en som, så langt teamet var i stand til å fastslå ved å søke i litteraturen om embryonal utvikling, tidligere har blitt assosiert av noen med prosessen med dannelse av lemmer hos virveldyr. Et eksperiment de senere gjennomførte på mus, som innebar å slå av genet som koder for Wasl, resulterte imidlertid i deformasjon av de aktuelle beinene i alle fire lemmer av gnagere, ikke bare underbenene. Så det er klart at dette proteinet spiller en rolle i dannelsen av tetrapod lemmer.

Den siste felles forfedren til sebrafisk og mus er forut til og med Devonian. Det gir lang tid for at embryonale utviklingsmønstre har endret seg i retning av de to artene, og spesifikt har endret seg i måten moderne fiskefinner utvikler seg på. Så det faktum at i dag mutasjonen teamet har oppdaget bare påvirker brystfinnen, utelukker ikke muligheten for at den også stimulerte ankomsten av musens fiskeaktige stamfar til bekkenfinnen, fra bein nå. kjent som fibula og tibia. Dermed virker det høyst mulig at Drs Hawkins, Henke og Harris har funnet kilden til den avgjørende forandringen som tillot forfedren til mus, og også mennesker, å lande og la havet ligge igjen.

Denne artikkelen dukket opp i vitenskap og teknologi-delen av den trykte utgaven under tittelen “Komme i gang.”

READ  99 millioner år gammel bioluminescerende billerfossil oppdaget