וִידֵאוֹ: מה הקשר שלנו ל Platypus?
2023 מְחַבֵּר: Peter Bradberry | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-05-21 22:33
חיה מוזרה מציעה תובנה להתאמות הייחודיות כמעט לכל היונקים.
הפלטיפוס (Ornithorhynchus anatinus) הוא יצור מוזר למראה שתכונותיו משלבות את פלג גוף עליון פרוותי וזנב רחב ושטוח של בונה עם השטר הגומי וכפות הרגליים של הברווז. אבל המראה שלה לא כל מה שמוזר בזה. מחקר חדש מצביע על כך שהקוד הגנטי של היונק המובהק הוא מבשל אקלקטי של ציפורים, זוחלים ויונקים.
אבל החיה הזו היא יותר מסתם מוזרות. חוקרים מדווחים בטבע כי הגנום שלו מספק רמזים חשובים לאופן שבו יונקים, עופות וזוחלים התפתחו מאב קדמון משותף לפני כ -315 מיליון שנה. וחוקרים מבית הספר לרפואה באוניברסיטת סטנפורד מדווחים במחקר הגנום כי הם קשרו את התפתחות הגן בפלוטיפוס הישן לגרסה מוטציה בבני אדם האחראית על העברת האשכים מחוץ לגוף ולשקית חיצונית או שק האשכים.
"כשאתה מסתכל על הגנום [פלטיפוס], למעשה יש לך טלאים: מקומות שנראים קצת יותר עופות, מקומות שנראים קצת זוחלים, ומקומות שנראים קצת יונקים", אומר מארק באצר, גנטיקאי באוניברסיטת לואיזיאנה במדינת בטון רוז 'וכותב שותף למחקר הטבע. "התבוננות בגנום שונה וראייה היכן נוצרו תהליכים שונים נותנת לך קצת תובנה כיצד הדברים פועלים ולמה הם נוצרו."
באצר היה חלק מצוות חוקרים בינלאומי שביצע רצף וניתוח הגנום של פלטיפוס נקבה פראי בשם גלני, שחי בדרום מזרח אוסטרליה. בין ממצאיו: הגנום של הפלטיפוס הוא שני שליש מגודלו של הגנום האנושי ומכיל 18,500 גנים. (הגנום האנושי כולל 20,000 עד 25,000 גנים.) שמונים ושניים אחוז מהגנים של החיה נמצאים אצל יונקים אחרים. הגנום מאורגן ל -52 כרומוזומים (מבנים ארוזים היטב של DNA המאוחסן בגרעין התא), 10 מהם קובעים את מין החיה. (בבני אדם ישנם 46 כרומוזומים -23 זוגות ורק שניים (X ו- Y) קובעים מין.).
קבוצת סטנפורד השוותה את הגנום של הפלטיפוס לאלה של דגים, צפרדעים, ציפורים, חיות הכיס ויונקי השליה. מטרתם: לעקוב אחר התפתחותה של משפחת גנים המכונה רפסינים. הרקסים עומדים מאחורי פיתוח התכונות הייחודיות לרוב היונקים-שלייה (איברים המאפשרים מעבר של חומרים מזינים מנקבות בהריון לעוברים המתפתחים שלהם), בלוטות חלב לייצור חלב, פטמות ואשכים חיצוניים.
הסוג היחיד של יונק שאינו בעל תכונות אלה שייך לסיווג מונוטרמה, סדר הכולל את הפלטיפוס ואת האכידנה (או דוב נמלים קוצני) ואשר נפרדו מיונקים אחרים לפני 170 מיליון שנה. למונוטרמות יש פתח יחיד (הנקרא קלואקה) למתן שתן, עשיית צרכים והטלת ביצים. כמו יונקים אחרים, הפלטיפוס מפריש חלב דרך עורו כדי להאכיל צאצאים והוא בדם חם - אם כי טמפרטורת גופו קרירה יותר מחמש מעלות צלזיוס) מזו של אדם. כמו זוחלים, הוא מטיל ביצים, אין לו פטמות ומאכלס את אשכיו בתוך גופו ליד הכליות.
"ירידה באשכים היא תהליך מאוד מיוחד שדרש התפתחות של גנים ספציפיים", אומר שו יו טדי הסו, פרופסור לסטנפורד למיילדות וגינקולוגיה ומחבר שותף למחקר בחקר הגנום. "הפלטיפוס משמש כחיה 'גשר' בין יונקים שאינם יונקים כמו ציפורים וזוחלים, השומרים על אשכיהם בחלל הגוף, ובין יונקים שליה וכיסית, המחזיקים את אשכיהם בשק האשכים החיצוני."
האשכים החיצוניים מאפשרים לבעלי חיים לטמפרטורת גוף גבוהה יותר מבלי לסכן את תאי הזרע הרגישים לחום, אומר הסו. (טמפרטורת גוף מוגברת מאפשרת ייצור אנרגיה מהיר יותר, מה שמוביל לזריזות רבה יותר ולרפלקסים מהירים יותר, כולם מועילים מבחינה פוריות.).
מדענים כבר יודעים שגן בשם Insl3 חשוב לירידה באשכים אצל יונקים ושליה. במהלך המחקר, הסו ועמיתיו קבעו כי Insl3 ו- Relaxin השני, Rln3, שתפקידו אינו ידוע, התפתחו מגן אבות שנמצא בדגים.
הסו אומר כי לדגים יש עותק אחד של הגן הקדמון; הצפרדע התפתחה ובעלת שני עותקים מאותו הגן. "על מנת שמשהו יתפתח, שכפול של גן הוא האירוע החשוב ביותר", אומר הסו. "מצאנו שבכל [בעלי החיים עם ארבע הרגליים] יש כפילות של הגן הקדמון." עותק אחד של הגן הזה הפך ל- Rln3; השני התפתח ל- Insl3 מתישהו לאחר שהמונוטרמות התפצלו משאר היונקים.
הסו אומר שלמידה כיצד התאמת Insl3 עשויה להציע בסופו של דבר דרך להפוך את הונם של 30 אחוז הבנים שנולדו בטרם עת, שאשכיהם אינם מצליחים לרדת כראוי. צוות סטנפורד בוחן כעת את התפתחות ה- Rln2, הגן שמאמין שהוא קשור לבלוטות החלב ולהיווצרות פטמות.