Originea animalelor sălbatice – poate că o mică modificare genetică a permis vertebratelor să părăsească marea | Stiinta si Tehnologie

Apotrivi Acum 370 de milioane de ani, în ultima parte a perioadei devoniene, strămoșii tuturor vertebratelor terestre au ieșit din ocean și au început să beneficieze de bogăția neexploatată găsită pe țărm. Acesta a fost un mare pas, la propriu și la figurat, iar biologii evoluționisti presupuseseră de mult că inducerea deplasării anatomice de la aripa funcțională la tibia primitivă care i-ar fi permis să se producă ar necesita coincidența mai multor mutații genetice. Cu toate acestea, este posibil să nu fie cazul. O lucrare tocmai postată în celulă de închisoareDe Brent Hawkins, Catherine Henck și Matthew Harris de la Universitatea Harvard, el sugerează că procesul a fost condus de o singură schimbare genetică de cel mai mic tip posibil.

Originea tetrapodelor este cel mai bine înțeleasă, deoarece vertebratele terestre sunt cunoscute colectiv de zoologi, trio se uita la ceea ce s-a întâmplat cu peștele zebră (un subiect comun al experimentelor în biologia dezvoltării, deoarece acestea sunt mici, transparente și se reproduc abundent) modificând genele acești pești. Privind la mai mult de 10.000 de exemplare mutante, au observat că un grup de mutanți avea un model neobișnuit de os în aripioarele pectorale. În loc să aibă patru, aveau șase.

Interesant este că perechile suplimentare erau la o anumită distanță de corp, iar oasele implicate erau paralele una cu cealaltă în modul în care raza și ulna funcționează în partea din față a patrupedei (vezi figura). În plus, și cel mai interesant, cele două oase noi integrează cu precizie mușchii aripioarelor și se articulează bine cu restul scheletului local. Dar, mai interesant, această transformare anatomică majoră a rezultat din înlocuirea unui tip de moleculă proteică, numită verigă, a unuia dintre aminoacizii săi esențiali.

Focalul este o proteină index. Dar nu este una, atât cât ne poate spune echipa, examinând literatura despre dezvoltarea embrionară, care a fost legată anterior de oricine cu formarea membrelor la vertebrate. Cu toate acestea, experimentul pe care l-au efectuat apoi la șoareci, care a implicat eliminarea genei care codifică joncțiunea, a condus la deformarea osoasă aferentă la toate cele patru membre ale rozătoarelor, nu doar la cele din față. Este clar, deci, că această proteină joacă de fapt un rol în formarea membrelor tetrapode.

Cel mai recent strămoș comun al peștilor zebră și șoareci datează din perioada devoniană. Acest lucru oferă mult timp pentru ca modelele dezvoltării embrionare să se schimbe în liniile care duc la cele două specii – în mod specific, pentru a schimba modul în care evoluează aripioarele peștilor moderni. Deci, faptul că mutația pe care echipa a descoperit-o în prezent afectează doar înotătoarea pectorală nu exclude posibilitatea ca aceasta să poată fi stimulată, la acel moment, și aripioarelor pelvine ale strămoșului de pește al șoarecelui, ajungând acum la oase. Frecvent cunoscută sub numele de fibulă și tulpină. Așadar, pare complet posibil ca Dr. Hawkins, Henk și Harris să fi găsit sursa schimbării cruciale care le-a permis strămoșilor șobolanilor – și oamenilor și ei – să se repede la țărm și să lase marea în urmă.

Acest articol a apărut în secțiunea Știință și tehnologie a versiunii tipărite intitulată „Ia un picior”.