Znanstvenici otkrili genetske sličnosti vrsta koje imaju sposobnost eholokacije

Zanimljivo je da različite vrste koje koriste eholokaciju za hvatanje plijena imaju identičnu mutaciju gena. To znači da kitovi ubojice dijele veću sličnost ovih gena sa šišmišima nego primjerice s grbavim kitovima ili drugim sličnim sisavcima.

AUTOR: Interesting Engineering; Science Daily
OBJAVLJENO: 05.10.19 u 13:24
http://bit.ly/35chDTZ
Šišmiši, dupini i kitovi ubojice koriste eholokaciju kao navigaciju u prostoru. Istraživanje provedeno na Stanfordu usporedilo je način na koji su različite vrste razvile ovu nevjerojatnu sposobnost koja im omogućuje da koriste biološki sonar u lovu na plijen.

Istraživanje je utvrdilo da se ova sposobnost pojavila kod različitih vrsta zbog neovisno stečenih, a opet identičnih genetskih promjena.

Eholokacija je moguća zbog specifičnih promjena na 18 gena povezanih s razvojem kohlearnog ganglija, navodi se u radu znanstvenika sa Sveučilišta Stanford. "Kohlearni ganglij" je skupina živaca koja prenosi zvuk iz uha u mozak.

Zanimljivo je da različite vrste koje koriste eholokaciju za hvatanje plijena imaju identičnu mutaciju gena. To znači da kitovi ubojice dijele veću sličnost ovih gena sa šišmišima nego primjerice s grbavim kitovima ili drugim sličnim sisavcima.

"Ne samo da je fascinantno vidjeti kako su te jako različite vrste stvorile vlastite evolucijske "niše" razvojem sličnih genetskih promjena, nego je i korisno za razumijevanje i naše vlastite fiziologije i razvoja", rekao je u priopćenju za medije dr.sc. Gill Bejerano, profesor razvojne biologije na Stanfordu i glavni autor istraživanja.

Kako bi proučili evoluciju eholokacije, znanstvenici su usporedili slične životinjske vrste, od kojih su neke imale sposobnost eholokacije, a druge nisu. Usporedili su genetske sekvence šišmiša koji koriste eholokaciju s velešišmišima koji nemaju tu sposobnost.

Ispostavilo se da je skupina gena kohlearnih ganglija izuzetno povezana sa životinjama koje imaju ovu sposobnost. Znanstvena analiza se fokusirala na kohlearni ganglij kao najzahvaćenije tkivo kod sisavaca koji imaju sposobnost eholokacije. Uočeno je 25 "konvergentnih" promjena aminokiselina na 18 gena koji su uključeni u razvoj kohlearnog ganglija. Samo su dvije od tih 25 promjena prethodno identificirane u drugim istraživanjima sposobnosti eholokacije.

"Biolozi su se dugo pitali mogu li se važne evolucijske promjene dogoditi u sekvencama gena koji su vrlo slični kod srodnih vrsta", rekao je Bejerano. "Ovi geni često kontroliraju više funkcija u različitim tkivima pa se čini da bi bilo vrlo teško da se dogode čak i daleko manje promjene. No, ovdje smo otkrili da ne samo da ove jako različite vrste dijele specifične genetske promjene, nego i da se te promjene događaju u istim područjima genoma, što je fascinantno".

Ovo otkriće riješilo je dugogodišnju debatu biologa o tome jesu li šišmiši i kitovi koji imaju sposobnost eholokacije neovisno prošli kroz mnoštvo sličnih promjena genoma kako bi došli do istih rezultata, a otvorilo je i vrata razumijevanju molekularne osnove mnogih ljudskih poremećaja poput gluhoće, kožnih lezija uzrokovanih visokim kolesterolom, ali i visinske bolesti, potvrdili su znanstvenici.

"Naše istraživanje je odličan primjer onoga što se može postići kombinirajući podatke u nizovima čitavih genoma više vrsta s funkcionalnim podacima o specifičnim genima", zaključio je Bejerano. "Biomedicinska zajednica već dugi niz godina prikuplja podatke oba ova skupa podataka i divno je biti na mjestu gdje se ova dva polja spajaju i identificirati povezanost između očuvanja i funkcije gena, kao i između fenotipa i genetskih sekvenci. Razvili smo alat koji može pronaći na milijune potencijalnih podudarnosti i već vidimo kako se pojavljuju neki lijepi šabloni. Primjenjivanje ove metode na drugim životinjama i zbog drugih osobina bit će jako zabavno".


- Izvori: Interesting Engineering i Science Daily

Prevela: Ružica Ereš