Ryby te używają nóg do smaku dna morskiego

Ryby te używają nóg do smaku dna morskiego

Rudziki morskie to niezwykłe zwierzęta o ciele ryby, skrzydłach ptaka i nogach kraba. Teraz naukowcy wykazali, że nogi rudzika morskiego służą nie tylko do chodzenia. W rzeczywistości są to prawdziwe narządy zmysłów używane do odnajdywania zakopanej ofiary podczas kopania. Praca ta pojawia się w dwóch badaniach opublikowanych 26 września w czasopiśmie Cell Press Current Biology.

„To ryba, której nogi wyrosły dzięki tym samym genom, które przyczyniają się do rozwoju naszych kończyn, a następnie przekształciła te nogi, aby znaleźć ofiarę, korzystając z tych samych genów, których nasz język używa do smakowania jedzenia – całkiem dziko” – mówi Nicholas Bellono z Uniwersytetu Harvarda w Cambridge, MA.

Bellono wraz z Davidem Kingsleyem z Uniwersytetu Stanforda i ich współpracownikami w ogóle nie zaczęli badać rudzików morskich. Natknęli się na te stworzenia podczas wycieczki do Morskiego Laboratorium Biologicznego w Woods Hole w stanie Massachusetts. Dowiedziawszy się, że inne ryby podążają za rudzikami, najwyraźniej ze względu na ich umiejętności odkrywania zakopanej ofiary, badaczy zaintrygowało to i zabrali kilka rudzików z powrotem do laboratorium, aby dowiedzieć się więcej. Potwierdzili, że rudziki rzeczywiście potrafią wykryć i odkryć zmielony i przefiltrowany ekstrakt z małży, a nawet pojedyncze aminokwasy.

Jak podano w jednym z dwóch nowych badań, odkryli, że nogi rudzików morskich są pokryte brodawkami czuciowymi, z których każda jest gęsto unerwiona przez neurony wrażliwe na dotyk. Brodawki mają również receptory smaku i wykazują wrażliwość chemiczną, która skłania rudziki do kopania.

„Początkowo uderzyły nas nogi wspólne dla wszystkich rudzików morskich, które odróżniają je od większości innych ryb” – mówi Kingsley. „Byliśmy zaskoczeni, widząc, jak bardzo rudziki różnią się od siebie pod względem struktur sensorycznych znajdujących się na nogach. W ten sposób system wykazuje wiele poziomów innowacji ewolucyjnych, obejmujących różnice między rudzikami a większością innych ryb, różnice między gatunkami rudzików morskich oraz różnice w wszystko, od struktury i narządów zmysłów po zachowanie”.

W wyniku dalszych badań rozwojowych naukowcy potwierdzili, że brodawki stanowią kluczową innowację ewolucyjną, która umożliwiła rudzikom osiągnięcie sukcesu na dnie morskim w sposób niemożliwy dla innych zwierząt. W drugim badaniu przyjrzano się bliżej genetycznym podstawom unikalnych nóg ryb. Wykorzystali sekwencjonowanie genomu, profilowanie transkrypcji i badania gatunków hybrydowych, aby zrozumieć molekularne i rozwojowe podstawy tworzenia nóg.

Ich analizy zidentyfikowały starożytny i konserwatywny czynnik transkrypcyjny, zwany tbx3a, jako główny czynnik determinujący rozwój nóg czuciowych rudzików morskich. Edycja genomu potwierdziła, że ​​prawidłowy rozwój nóg zależy od tego genu regulacyjnego. Ten sam gen odgrywa również kluczową rolę w tworzeniu brodawek czuciowych rudzików morskich i ich sposobie kopania.

„Chociaż wiele cech wygląda na nowe, zazwyczaj składają się one z genów i modułów, które istnieją od dawna” – powiedział Kingsley. „Tak działa ewolucja: majsterkując przy starych elementach, aby zbudować nowe”.

Zdaniem naukowców odkrycia pokazują, że obecnie możliwe jest poszerzenie naszej szczegółowej wiedzy na temat złożonych cech i ich ewolucji w organizmach dzikich, a nie tylko w organizmach modelowych o ugruntowanej pozycji. Teraz są ciekawi, jak dowiedzieć się więcej o konkretnych zmianach genetycznych i genomicznych, które doprowadziły do ​​ewolucji rudzików morskich.

Click to rate this post!
[Total: 0 Average: 0]
science