Dziobak - ewolucja ssaków
Paweł Szablewski | 2008-05-19
Gdy w 1798r. do Europy trafiły pierwsze spreparowane skóry dziobaka wzięto je za mistyfikację. Ogon bobra, kaczy dziób, gęste futro, płetwy i nogi skierowane na boki dający mu gadzi typ poruszania się. Ówcześni zoolodzy od razu wysnuli przypuszczeni o sprytnym połączeniu części kilku odrębnych zwierząt. Po odczytaniu DNA dziobaka okazało się, że i ono jest pełne zagadek i zaskakujących powiązań z innymi grupami zwierząt.
Dziobak (Ornithorhynchus anatinus) występuje w Australii i na Tasmanii, należy do bardzo starej grupy ssaków - stekowców (Monotremata). Nie rodzą one młodych, a składają jaja o miękkich skórzastych skorupkach. Samice dziobaków mają dobrze wykształcony jajowód, tak jak nasze kury. Jak ssaki posiadają gruczoły mleczne, jednak nie ssą. Nie posiadają sutków, mleko swobodnie spływa po skórze i sierści, a młode je zlizują. Do tego na nogach posiadają ostrogi jadowe. Nie jest on śmiertelny dla ludzi ale powoduje bardzo silny ból. Nie ma na niego odtrutki.
Jego dziwaczny wygląd znakomicie przystosował go do bytowania w warunkach wodnych. Bardzo dobrze pływa nurkuje. Potrafi wyszukiwać pokarm nawet w silnie rwących, czy zamulonych strumieniach, korzystając z wrażliwego na dotyk dzioba. Ma też zdolność wyczuwania pola elektromagnetycznego wytwarzanego przez żywe zwierzęta. Dorasta 40-70 cm i 1-3 kg wagi.
Praprzodkowie dziobaka wyodrębnili się z wspólnego pnia ssaków około 166 milionów lat temu, a od innych stekowców w okresie kredowym.
Wykorzystując stary rodowód tych zwierząt międzynarodowy zespół naukowców pod kierunkiem Wes Warren z Washington University School of Medicine w St. Louis, postanowili przyjrzeć się budowie jego DNA pod kątem ewolucji ssaków. Materiał genetyczny pozyskano od samicy imieniem Glennie i następnie porównano z DNA psa, myszy, oposa, kury i człowieka.
Uczeni przypuszczają, iż po gadach dziobakom pozostał jajowód z zdolnością produkcji jaj. Zidentyfikowano między innymi geny odpowiedzialne za produkcję żółtka charakterystyczne dla gadów i ryb.
Po gadach dziobaki odziedziczył także zdolność wytwarzania jadu, produkowanego w ostrogach na nogach samców. Jad ten składa się co najmniej z 19 związków, z czego 3 są właściwe tylko dla dziobaka. Sekwencje DNA odpowiadające za produkcję niektórych składników jadu powstały w wyniku podwojenia materiału genetycznego odziedziczonego po gadach. Podwojenie tych odcinków DNA spotyka się także u gadów, jednak doszło do niego niezależnie w późniejszym okresie czasu.
Ponad połowa DNA dziobaka składa się z powtarzających się odcinków. Natknięto się w nich na duże obszary związane z funkcjonowaniem węchu, bardzo zbliżone do podobnych obszarów u psa czy myszy. Było to sporym zaskoczeniem, ponieważ dotąd uważano, że dziobak jako zwierz wodny węchu nie ma zbyt dobrze rozwiniętego. Przypuszcza się, że wspólnie z ssakami dziobak dzieli 82% swojego DNA.
Cały DNA jądrowy składa się 2,2 miliarda par zasad w 52 chromosomach. Zawiera on około 18,5 tysiąca genów, czyli podobnie jak u innych ssaków (u człowieka obecnie szacowane na około 18-20 tysięcy).
Bardzo złożony u dziobaka jest układ chromosomów płci. Determinowany jest przez 10 chromosomów, 5 Y i 5 X. Do tej pory nie wiadomo w jaki sposób ich zależności wpływają na kształtowanie się płci. Dziobak nie posiada także genu charakterystycznego dla innych saków SRY, odpowiedzialnego za włączanie kaskady przemian powodujących determinację płci męskiej. Funkcjonowanie tego układu zdaje się być bardziej podobne do tego jaki obecnie funkcjonuje u ptaków. Zwłaszcza chromosomy X wykazują duże podobieństwo do ptasich chromosomów płci Z.
Naukowcy badając różne aspekty funkcjonowania genomu dziobaka mają nadzieję poznać wiele z zagadek ewolucji ssaków, również nawiązujących do człowieka. Jedna z grup zajmowała się transpozonami, zwanymi też „skaczącymi genami” (ang. jumping genes). Są to niekodujące białek fragmenty DNA łatwo przenoszące się w różne rejony DNA. Przypuszcza się, że mają one znaczny wpływ na regulację działania genów i tym samym zmian ich znaczenia. Ma to wpływ na procesy ewolucyjne jak i rozwoju różnych chorób. Badanie te mają również pomóc w odczytaniu znaczenia genów w procesach regulacyjnych systemu immunologicznego ssaków.
Źródło:
- Washington University in St. Louis, 07.05.2008r., Platypus genome explains animal*s peculiar features; holds clues to evolution of mammals,
- nature.com, 07.05.2008r., Top billing for platypus at end of evolution tree,
- eurekalert.org, 07.05.2008r., Platypus genome unravels mysteries of mammalian evolution,
- eurekalert.org, 07.05 2008r., First analysis of platypus genome may impact disease prevention.
Komentarze
anulkax7 | 2008-05-19 15:45:58
Baaardzo ciekawy artykuł ;)
valparen | 2008-05-21 14:41:25
ostatnio usłyszałem od swojego kumpla, że dziobak to forma pośrednia między ptakami a ssakami... nie wiedziałem od czego zacząć tłumaczyć ;D
ludź | 2009-09-21 16:57:07
Artykuł jest do luftu :-(
PEPE | 2010-03-21 10:54:35
Dziobaki rządzą, a ludzie błądzą !!