https://frosthead.com

На еволуцијском руднику злата

Бизарасти платиш постао је постер животиња за еволуцијску науку. То је живи мост између длакавог гуштера који је био наша претходница и сисара какав смо данас. Но, недавно објављени геном платипса показује да овај родом из Аустралије има амалгам гена који подсећају на птице, сисаре и гмизавце. Истраживање је такође нагласило да је континент изузетно важан у генетским истраживањима.

„Одсечена од еволуционог маинстреам-а током 80 милиона година, Аустралија се специјализовала за заиста различите биљке и животиње“, каже Јенни Гравес, професорица компаративне геномике на Аустралијском националном универзитету у Цанберри. "Наш приступ кенгурима и [Тасманиан] враговима, змајевима, коокабуррама и старим дрвећем гума пружа могућност да дају јединствени допринос међународној геномики."

Пре милионе година пре него што се Аустралија удаљила од супер копнене земље зване Гондвана, њена флора и фауна били су изоловани - осамљивање због које је та земља слична огромном еволуцијском лабораторију. Више од 80 одсто аустралијских биљних и животињских врста је ендемско, што значи да се природно јављају само на том континенту. Та група укључује дванаест породица цвјетних биљака, четири птице и седам сисара, од којих су неке с именима попут дугуљастог пигмеја-опосума и инсективног шишмиша у облику цијеви.

То биолошко наслијеђе сачувано је у мјешавини гена који се налазе у плиткој кожи, која заједно са ехидном (или шпинатним мравињаком) припада класи сисара званих монотреми, јер имају само један отвор за репродукцију и уклањање отпада.

Као и други сисари, платипус има крзно, терморегулате и лактате, мада нема брадавице (младунчићи издувају млеко из мајчине душице). Али она одлаже јаја попут гмизаваца и птица и мужјак платиша носи отров (у шприцама на задњим ногама), још једно својство које се налази код неких гмизаваца, док су му сперматозоиди и сексуална шминка блиски онима код пилића.

Гравес, ко-вођа пројекта генома платипус-а и један од 26 Аустралаца од 100 међународних научника који су учествовали, освојио је неколико научних награда и назван је „националним благом“ због свог револуционарног рада на завичајним врстама. Ауторитет за одређивање пола, она је провела деценијама истражујући платипу и тај иконични марсупиал, кенгур - и предложила је геномске студије за обоје.

Геном платипса је сада готов, шаљући валове узбуђења кроз научну заједницу. И загонетка кенгура ускоро ће бити решена, а објављивање генома те животиње требало би да буде објављено у наредних неколико месеци.

Мрежаста предња стопала платиша пружају се за помоћ у пливању, али се преклопе на копну, тако да канџе могу копати бразде у обалама земље на води (ЦОРБИС) Када зарони, платипс затвара очи, уши и носнице и проналази храну путем електричних рецептора на свом рачуну који откривају кретање малог плена (Фото љубазност Ницоле Дуплаик / Гетти Имагес) Недавно декодирани геном платипса показује да платипус има птичје, гмизавце и сисаре (Фото љубазношћу Варравонг Санцтуари Вилдлифе Санцтуари, Јужна Аустралија, Аустралија) Родом из Аустралије, платиш је изузетно срамежљив и ретко је виђен осим у рано јутро и увече (Фото љубазност Иан Елтон, Хеалесвилле Санцтуари, Вицториа, Аустралиа) Са рачуном попут патке, репом попут дабра и мрежастих ногу, платиш је бизарно изгледан, али је добро опремљен за свој полуводни стил живота (Фотографски љубазан Иан Елтон, Хеалесвилле Санцтуари, Вицториа, Аустралиа)

У оквиру пројекта који је делимично финансирао Амерички национални институт за здравство (НИХ), аустралијски научници недавно су завршили секвенцирање ДНК тамбурице - малог члана породице кенгура. Гравес, директорица АРЦ-овог центра изврсности за кенгуру Геномицс, и њене колеге су у процесу склапања и коришћења за истраживање биологије клокана и прецизирање важних људских гена.

Марсупалне бебе рађају се прерано и обично се развијају у мајчиној торбици, што их чини лако доступним за истраживање раног развоја. "Копнени сисари", каже Гравес, "су ближе људима и мишевима него монотреми. Њихови геноми су много сличнији онима плацентних сисара; иста величина, иста врста дистрибуције секвенци, геномско утискивање, монофилетни полни хромозоми и барем верзија инактивације Кс хромозома. "

Будући да су и монотреми и грбавци удаљени с нама (платиша се одвојио од нашег заједничког претка 166 милиона година и кенгура пре 146 милиона година), омогућавају јасне генетске поређења. То није случај са нашим колегама из плаценте, попут мишева, који су нам толико блиски да је тешко одредити важне генетске регионе који су остали непромењени милионима година.

Кенгур је други марсупијал који се издваја. Геном јужноамеричке врсте опоссума објављен је прошле године. Научна заједница до данас је објавила двадесетак сисара, али очекује се да ће тај број драстично порасти као резултат технолошког напретка и међународне сарадње. Након платипса и кенгура, ехидна би могла бити следећи родом из Аустралије (такође је и у Новој Гвинеји) која ће се подвргнути генетској декодирању. Аустралијски истраживачки сурадник АРЦ-а Франк Грутзнер са Универзитета Аделаиде, који је такође учествовао у пројекту платипса, опремио је неке ехидене радио предајницима и узео им ДНК за секвенцирање.

Али нису само сисари подвргнути генетском надзору. Гравесова лабораторија такође проучава алигаторе, птице попут ему, па чак и готово изумрлу жабу од жара.

"Геномичко доба заиста је било узбудљиво за нас који радимо на чудним животињама", каже она. "Не можемо бити срећнији."

Чудан је дефинитивно термин за платипу - легенда Абориџина тврдила је да је потомство патке и воденог штакора - али еволуција га је лијепо опремила због свог полуводног начина живота. Равни реп дјелује као кормило кад плива, а уједно је и складиште додатне хране. Његова предња прегибна стопала пружају помоћ у пливању, али на копну се враћају уназад, омогућујући канџама да постану пикице за копање ногу у земаљским обалама око река, језера или потока. Када рони, затвара носнице, као и очи и уши (нема спољни уши). Али његов раван рачун лоцира храну преко јединствених електричних рецептора који детектују кретање које чине мали плијен, као што су ларве инсеката, шкампи и змајеви.

Плоча је права усамљеница: парење је њена једина друштвена интеракција. Особље Јужни Аустралијског светишта за заштиту дивљине у Варравонг-у близу Аделаиде-а које је било свједоком парења описује га као десетоминутни водени плес, при чему мужјак у почетку држи женски реп у устима док пливају и зароне кроз воду. Након парења, сваки се партнер враћа својој брани.

"Мислим да је целокупна рационална употреба поређења између удаљених сродних животиња да би нам рекла о нашим геномима понекад помало изгубљена у 'гее-вхизу, како су чудни' аспекти генома платипса", каже Гравес. "Упоредна геномика је ужасно моћна стратегија за истраживање сопствене прошлости."

Купати се бизарно аустралијски поријеклом. (Још увек слика: ЈохнЦарнемолла / иСтоцк)
На еволуцијском руднику злата