Niebo dla nietoperzy otworzyły kluczowe geny
Nietoperze dokonały czegoś, co nigdy nie udało się żadnemu innemu ssakowi: posiadły umiejętność lotu dzięki wyspecjalizowanym błonom lotnym zwanym patagiami, łączącym kończyny i palce z resztą ciała. Nowe badanie embrionów nietoperzy, którego wyniki opublikowano w „BMC Biology”, ukazało kluczowy krok w ewolucji tych niegdyś lądowych zwierząt, dokonany za sprawą genu znanego ze szkodliwych mutacji u ludzi.
Paleontolodzy nie odkryli jeszcze „brakującego ogniwa” – przejściowych skamieniałości z czasów powstawania pierwszych w pełni fruwających nietoperzy. Jednak rozwój embrionalny współczesnych nietoperzy zawiera wskazówki dotyczące tych zasadniczych przemian. „Skrzydło nietoperza to niezwykłe połączenie prymitywnych i nowatorskich elementów anatomicznych” – mówi Karen Sears, biolożka z University of California w Los Angeles i główna autorka pracy. Wśród najważniejszych wymienić trzeba plagiopatagium, specyficzną odmianę patagium, łączącą bok ciała z obiema parami kończyn. Ten fald skórny przybiera różne kształty u różnych gatunków nietoperzy, zwykle jest szerszy u gatunków owocożernych, a węższy u gatunków polujących na owady. Aby wykryć, czy kształty te wywodzą się od przodków nietoperzy, czy wyewoluowały niezależnie, Sears i jej współpracownicy zbadali embriologię różnych gatunków nietoperzy oraz geny odpowiedzialne za rozwój tej struktury.
Okazało się, że podczas rozwoju osobniczego plagiopatagium rozrasta się z boku ciała płodu i łączy się z jego kończynami. Działo się tak u wszystkich badanych gatunków, co wskazywało na wspólnotę pochodzenia tego procesu. Mutacja w konkretnym genie zwanym Ripk4 mogła umożliwić tę zmianę.
„Ewolucja jest nieprzewidywalna, a rozwój jest często modyfikowany w sposób, którego nie jesteśmy w stanie przewidzieć” – mówi Sears. U ludzi i myszy laboratoryjnych mutacje genu Ripk4 mogą zmieniać tkanki skóry, tworząc między innymi struktury przypominające patagium, ale także powodować rozszczepienie wargi. U około połowy wszystkich żyjących gatunków nietoperzy występuje rozszczep podniebienia – jest to cecha, którą można powiązać z echolokacją u tych zwierząt.
Odkrycia te pokazują, jak warstwy skóry łączą się ze sobą, tworząc błonę lotną nietoperzy, mówi biolog z University of Melbourne, Charles Feigin, który nie uczestniczył w tych pracach. Ta fuzja sprawia, jak przekonuje Feigin, że skrzydła nietoperzy są wystarczająco sprężyste, by umożliwić im aktywny lot; podobne, ale słabsze błony u innych ssaków zdolnych do unoszenia się w powietrzu nadają się jedynie do szybowania. Przypadkowa mutacja mogła być kluczem, który otworzył przed nietoperzami niebo.
Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.