Teadlased leiavad viisi, kuidas koopakalade pimeduse evolutsiooni tagasi pöörata

Teadlased leiavad viisi, kuidas koopakalade pimeduse evolutsiooni tagasi pöörata
Teadlased leiavad viisi, kuidas koopakalade pimeduse evolutsiooni tagasi pöörata
Anonim

COLLEGE PARK, Md. – Vana klišee "pime juhib pimedat" ei pruugi enam kehtida koopakalade populatsiooni kohta. Marylandi ülikooli bioloogiauuringute aruande kohaselt taastati viimase miljoni aasta jooksul evolutsiooni käigus kaotatud silmaosad vaid mõne päevaga pärast läätse siirdamist sama liigi (Astyanax mexicanus) pinnal elav alt kal alt. Ajakirja Science 28. juuli number.

See silmi avav tulemus heidab valgust geneetiliste tegurite rolli mõistmisele silmade kasvus ja arengus vastav alt Marylandi professori ja bioloogia õppetooli juhataja William Jefferyle, kes koostas teadusliku artikli koos Marylandi bioloogia järeldoktorantuuriga Yoshiyuki Yamamotoga. osakond.

Kaheksa päeva jooksul pärast seda, kui nägijal pinnal elav alt kal alt läätse siirdati sama liigi pimedale koobaskalale, hakkasid Marylandi teadlased nägema, kuidas nahaklapi alt tekkis silm. Kahe kuu pärast oli koopakalale kasvanud suur taastatud silm, millel oli selgelt eristuv pupill, sarvkesta ja iiris. Lisaks näitas taastatud silma võrkkesta varraste fotoretseptori rakke, mis on degenereerunud koopakalasilmas haruldased.

"See annab vihjeid selle kohta, millised molekulid on seotud mis tahes selgroogse silma kasvuga, ja see näitab, et silma kasvu juhib suures osas lääts," ütles Jeffery.

Kuigi Jeffery ja Yamamoto ei saa öelda, kas koopakalad saavad pärast silma taastamist nägemise tagasi, soovitab see uuring lihtsat meetodit silmade kasvu kontrollivate tegurite testimiseks.

"Meie praegune uurimus keskendub laboris uuritavate embrüote põhiliste arengumehhanismide tuvastamisele. Kuigi me ei tööta inimpatsientidega, võivad need leiud kunagi meie kolleegidele kliinilises praktikas kasulikuks osutuda," ütles Jeffery..

Mehhiko koobastesse kogunes tuhandeid kalu

Selle uurimistöö käigus kogusid Jeffery ja tema õpilased tuhandeid koopakalu seitsmest erinevast koopast Mehhiko kirdeosas. Need kummituslikud kahvatud kalad elavad ainult tumedates koobastes, sõltuvad toidu leidmisel teravast haistmismeelest ega ole sihtmärgiks röövloomadele, keda koobastes harva esineb.

"Meie süsteem tegeleb täpselt sama liigi kaladega, kuid nende eluruum ja käitumine on väga erinevad. Sellise uurimistöö teeb eriti huvitavaks see, miks nad erinevad," ütles Yamamoto.

Ajakirjas Science märgitakse, et koopakaladel hakkavad silmad moodustuma embrüote kujul, kuid noor lääts halveneb ning sarvkest, iiris, pupill ja muud nägemisnärvi koed jäävad arenemata. Täiskasvanud koopakaladel vajub degenereerunud silm orbiidile ja on kaetud nahaklapiga.

Kui teadlased muutsid katse vastupidiseks, kus pinnal elavad kalad said koopakal alt regenereeritud läätse, ei õnnestunud siirdamisel märgatavat silmakasvu.

Teadlaste sõnul näitavad need tulemused, et koopakalad on kaotanud võime silmade arengut soodustada. Nende leidude põhjal järeldavad teadlased, et "läätse induktiivse signaali evolutsioonilised muutused on seotud koopasilmade degeneratsiooniga".

Samas, Jeffery ja Yamamoto hoiatavad, et nende laboris uuritakse praegu ka muid silmakaotust soodustavaid tegureid. Teadlased loodavad, et kui nad suudavad peatada koopakalade läätse silma regressiooni käivitamise, saavad nad täpselt teada, kuidas mehhanism töötab. Teaduspaberis kirjeldatud uurimistööd toetas riiklik teadusfond.

Populaarne teema