РИБЕ СЕ СПРЕМИЛЕ ЗА ХОД

Неке од тих адаптација укључују ДНK информације за одређивање пет прстију, повезивање живаца са мишићима удова и сензибилизацију мозга да брзо реагује. Раније се сматрало да су сви ти гени јединствени за тетраподе.

Рибе су имале гене да се прилагоде животу на копну – док су још пливале морима. Према писању ових студија, рибе су биле опремљене генима који су могли да доведу до стварања удова, плућа и нервног система прилагођеног изазовима живота на копну.

У бољем разумевању ове далеке прошлости много могу да нам помогну фосили. Рибе с меснатим перајама које у основи подупире једна кост – саркоптеригије – преселиле су се у плитку воду пре око 375 милиона година. Отприлике пет милиона година касније, неке од њих појавиле су се на копну. Прва риба која је перају поставила на копно мора да је имала барем неке физичке особине и генетичке модификације потребне за то, али истраживачи нису истражили како и када је дошло до ових промена.

Три студије објављене у научном часопису Cell покушавају да одгонетну загонетку – гени у данашњим рибама заменили су фосиле. Један низ трагова проистекао је из студија о рибама по имену зебрице, и то њихових мутаната, омиљеног модела за проучавање развоја животиња. Истраживачи су били шокирани када су открили мутанте ове рибе који су имали две кости налик на кости предњих удова копнених животиња, заједно са мишићима, зглобовима и крвним судовима.

Два мутирана гена, vav2 и waslb, одговорна су за ову трансформацију. Оба гена кодирају протеине који су део путање која контролише активност протеина Hox11, регулаторних молекула који, између осталих функција, усмеравају формирање две кости подлактице код сисара. Kод риба, други протеини обично сузбијају експресију Hox11 и спречавају стварање тих костију. Али мутације, које су истраживачи поново створили користећи CRISPR, својеврсни едитор гена, активирају горепоменуту путању.

Други низ генетичких трагова потиче од живих представника древних лоза риба. Данас су живе само две групе саркоптеригија: рибе дводихалице и целеканте. Пре око 400 милиона година, обе ове групе су се одвојиле од базичне линије која је 30 милиона година касније дале тетраподе. Данашњи океани су углавном насељени врстама риба из друге групе која је настала пре око 420 милиона година: зракоперкама.

Све оне имају већи део генетичке опреме потребне за живот на копну, укључујући већину гена и регулаторну ДНK потребну за изградњу удова. Имају и 11 гена који су неопходни за стварање плућа.

Еволуциони генетичари са универзитета у Данској и Kини и њихове колеге секвенцирали су геноме афричке рибе дводихалице. Истраживачи су такође секвенцирали рибе многоперке, које живе у плићаку тропских афричких река, као што је веслонос. Све оне су еволуирале много раније од телеоста, групе која данас доминира водама света. Ако знају када се свака од тих лоза издвојила од других, истраживачи могу да закључе када и где су се одређени гени први пут појавили на породичном стаблу риба.

(Pixabay)

Ниједна од секвенцираних риба не налази се на тачној грани која је довела до тетрапода. Ипак, све оне имају већи део генетичке опреме потребне за живот на копну, укључујући већину гена и регулаторну ДНK потребну за изградњу удова. Имају и 11 гена који су неопходни за стварање плућа.

Резултати истраживања показују да се „много тога за шта мислимо да је само у копненим животињама налази и у рибама”, каже Гејџ Kрамп, развојни биолог са Универзитета у Јужној Kалифорнији. Проналажење свих тих гена у саркоптеригијама и зракоперкама значи да су ти генетички путеви морали бити присутни код њиховог заједничког претка, пре око 425 милиона година. „Изненађујуће је да су неки од ових елемената тако очувани током тако дугог еволутивног времена”, кажу аутори студије. Њихови резултати показују и да су телеосте, насупрот томе, изгубиле велики део ДНK који је припремио ране рибе за живот на копну, осим путање Hox11, известио је тим.

Геном риба дводихалица нуди увид у касније адаптације риба које су се десиле на њиховом путу ка копненом животу. Неке од тих адаптација укључују ДНK информације за одређивање пет прстију, повезивање живаца са мишићима удова и сензибилизацију мозга да брзо реагује. Раније се сматрало да су сви ти гени јединствени за тетраподе.

Да сумирамо, истраживачи сматрају да је прелазак на копно подразумевао три кључна корака. Способност удисања ваздуха повремено се појавила код заједничког претка риба пре око 425 милиона година. Тада су разне еволутивне иновације омогућиле рибама са саркоптеригијама да привремено напусте воду. Kоначно, након што су се афричке рибе дводихалице одвојиле од саркоптеригија, заједнички предак копнених кичмењака стекао је друге карактеристике неопходне за живот ван воде.

(Извор Данас)