Araştırmaya göre denizyıldızı vücut aslında vücut değil

[™ Admin]

Araştırmaya göre denizyıldızı vücutları aslında vücut değil

Çoğu hayvanın kafası kolayca tanımlanabilir, ancak bilim adamları şimdiye kadar deniz yıldızları için aynı şeyi söyleyemediler.

Bir denizyıldızının, deniz canlılarının deniz tabanı boyunca hareket etmesine yardımcı olabilecek bir "tüp ayak" tabakası bulunan beş özdeş kolu vardır; bu, doğa bilimcilerin, deniz yıldızlarının tanımlanmış ön ve arka uçları olup olmadığı ve kafaları olup olmadığı konusunda kafa yormasına neden olur.

Ancak yeni genetik araştırmalar bunun tam tersini öne sürüyor; deniz yıldızları büyük oranda gövde ve kuyrukları olmayan kafalardır ve muhtemelen bu özelliklerini zamanla evrimsel olarak kaybetmişlerdir.

Araştırmacılar, bir tür gövdeye sahip gibi görünen deniz yıldızı atalarına ait tuhaf fosillerin, yeni bulgular ışığında evrimsel açıdan çok daha anlamlı olduğunu söyledi.

Bulgular Çarşamba günü Nature dergisinde yayınlandı.

Stanford Üniversitesi ve Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olan baş araştırma yazarı Laurent Formery, yaptığı açıklamada, "Deniz yıldızının gövdesi tamamen eksikmiş gibi ve en iyi şekilde deniz tabanı boyunca sürünen bir kafa olarak tanımlanabilir" dedi. . "Bilim adamlarının bu hayvanlar hakkında varsaydığı şey kesinlikle bu değil."

Yeni genetik dizileme yöntemleriyle mümkün kılınan açıklamalar, derisi dikenlilerle ilgili, insanlarla ve onlara hiç benzemeyen diğer hayvanlarla ortak ataları da dahil olmak üzere kalan en büyük soruların bazılarının yanıtlanmasına yardımcı olabilir.

Benzersiz bir vücut planı

Deniz yıldızları, deniz kestanelerini, kum dolarlarını ve deniz salatalıklarını içeren derisi dikenliler adı verilen bir gruba aittir. Sıra dışı hayvanlar, sol ve sağ tarafları birbirini yansıtan iki taraflı hayvanların simetrik baştan kuyruğa vücutlarından büyük ölçüde farklı olan, beş eşit bölüm halinde düzenlenmiş benzersiz vücut planlarına sahiptir.

Deniz yıldızları, yumurtadan çıkan döllenmiş yumurtalar olarak başlar ve okyanus tabanına yerleşmeden önce haftalarca, aylarca plankton gibi okyanusta yüzen larvalara dönüşür. Orada, iki taraflı bir cismi yıldız şekline veya beş radyal cisme dönüştüren bir süreçten geçerler.

Stanford Üniversitesi'nde deniz ve gelişim biyoloğu olan kıdemli araştırma yazarı Christopher Lowe, yaptığı açıklamada "Bu yüzyıllardır zoolojik bir gizem olmuştur" dedi. "İkili bir vücut planından beşli bir plana nasıl geçebilirsin ve denizyıldızının herhangi bir bölümünü kendi vücut planımızla nasıl karşılaştırabilirsin?"

Çoğu hayvanın sahip olduğu çift taraflı vücut planı, baş ve gövdede veya ana gövde bölgelerinde izlenebilen moleküler düzeydeki genetik eylemlerden kaynaklanır; bu nedenle insanlar gibi omurgalılar ve böcekler de dahil olmak üzere birçok omurgasız hayvan benzer genetik programlamayı paylaşır. Bu keşif 1995 yılında Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü'ne layık görüldü.

Ancak derisi dikenlilerin çift taraflı hayvanlarla ortak bir atası olması da araştırmacıların çözmeye çalıştığı bulmacayı daha da artırıyor.

Çalışmanın yazarlarından ve University of University'de öğretim görevlisi olan Dr. Jeff Thompson, "Ekinodermlerin farklı vücut parçalarının, diğer hayvan gruplarında gördüğümüz parçalarla nasıl bir ilişki içinde olduğu, onları incelediğimiz sürece bilim adamları için bir gizem olmuştur" dedi. Southampton'dan yapılan açıklamada. “İkili akrabalarında vücut baş, gövde ve kuyruk olarak bölünmüştür. Ancak sadece bir denizyıldızına bakıldığında, bu bölümlerin çift taraflı hayvanların vücutlarıyla nasıl bir ilişki içinde olduğunu görmek imkansız."

Derisi dikenli kodun kırılması

Yeni çalışmanın arkasındaki araştırmacılar, deniz yıldızlarının şekline ve yapısına eşi benzeri görülmemiş üç boyutlu bir görünüm kazandırmak için mikro bilgisayarlı tomografi taramasını kullandı.

Daha sonra ekibin üyeleri, genlerin doku içinde nerede ifade edildiğini tespit etmek ve hücreler içindeki belirli RNA dizilerini belirlemek için ileri analitik teknikler kullandı. Gen ifadesi, bir genin içindeki bilgi işlevsel hale geldiğinde ortaya çıkar.

Spesifik moleküler belirteçler, vücut planı planları gibi davranarak her hücreyi ait olduğu vücut bölgesine yönlendirir.

Lowe, "Bir hayvanın derisini soyarsanız ve kafa ile kuyruğun tanımlanmasında rol oynayan genlere bakarsanız, tüm hayvan gruplarında bu vücut bölgelerini aynı genlerin kodladığını görürsünüz" dedi. “Dolayısıyla anatomiyi göz ardı ettik ve şunu sorduk: Bütün bu tuhaf anatominin altında gizli bir moleküler eksen var mı ve denizyıldızının beşli vücut planını oluşturmasındaki rolü nedir?”

Veriler birlikte, deniz yıldızları gelişip büyürken genlerin nerede ifade edildiğini belirlemek için bir 3 boyutlu harita oluşturdu. Ekip, denizyıldızının derisini ve sinir sistemini içeren ektoderminin gelişimini kontrol eden genleri belirlemeyi başardı.

Deniz yıldızlarının her yerinde, özellikle yıldızın merkezinde ve her bir uzuvun merkezinde yoğunlaşmış olarak, kafa gelişimiyle ilişkili genetik imzalar tespit edildi. Ancak aynı zamanda Chan'da araştırmacı olan Formery, gövde ve kuyruk bölümlerine ilişkin gen ifadesinin büyük ölçüde bulunmadığını, bunun da deniz yıldızlarının "baş ve gövde bölgeleri arasındaki ayrışmanın bugün bildiğimiz en dramatik örneğine sahip olduğunu" ortaya çıkardığını söyledi. Zuckerberg BioHub, San Francisco'da kar amacı gütmeyen bir araştırma kuruluşu.

Araştırma, 2021 yılında Dr. Priscilla Chan ve Mark Zuckerberg tarafından ortaklaşa kurulan Chan Zuckerberg BioHub'un yanı sıra NASA, Ulusal Bilim Vakfı ve Leverhulme Trust tarafından finanse edildi.

Thompson, "Denizyıldızındaki genlerin ifadesini omurgalılar gibi diğer hayvan gruplarıyla karşılaştırdığımızda, vücut planının çok önemli bir kısmının eksik olduğunu gördük" dedi. "Genellikle hayvanın gövdesinin şekillenmesinde rol oynayan genler ektodermde ifade edilmiyordu. Görünen o ki derisi dikenlilerin vücut planı kabaca diğer hayvan gruplarının kafasına eşdeğer.”

Deniz yıldızları ve diğer derisi dikenliler, ataları gövde bölgelerini kaybettikten sonra büyük olasılıkla benzersiz vücut planlarını geliştirerek diğer hayvanlardan farklı hareket etmelerine ve beslenmelerine olanak tanıdı.

Thompson, "Araştırmamız bize derisi dikenli vücut planının önceden düşünülenden daha karmaşık bir şekilde evrimleştiğini ve bu ilgi çekici yaratıklar hakkında öğrenilecek daha çok şey olduğunu gösteriyor" dedi. "Son on yıldır onları inceleyen biri olarak bu bulgular, bu hayvan grubu hakkındaki düşüncemi kökten değiştirdi."

Yeni içgörülerin kilidini açmak

Hayvan araştırmaları büyük ölçüde insanlarla benzerlikleri paylaşan hayvanları hedef alıyor. Ancak derisi dikenliler gibi grupları incelemek, Dünya'daki yaşamın evrimiyle ilgili en karmaşık gizemlerden bazılarını çözebilir.

"Hayvanların çoğunun muhteşem sinir sistemleri yok ve av peşinde koşuyorlar; bunlar okyanustaki yuvalarda yaşayan mütevazı hayvanlardır. Lowe, insanların genellikle bu hayvanlara ilgi duymamasına rağmen muhtemelen hayatın ne kadarının başladığını temsil ettiğini söylüyor.

Deniz yıldızları gibi hayvanların nasıl geliştiğini anlamak, farklı türlerin sağlıklı kalmasının çeşitli yolları hakkında da fikir sahibi olmamızı sağlayabilir.

Berkeley'deki Kaliforniya Üniversitesi'nde genetik, genomik, evrim ve gelişim profesörü ve Chan Zuckerberg BioHub'da araştırmacı olan çalışmanın ortak yazarı Daniel Rokhsar, yaptığı açıklamada, "Daha az çalışılan organizmalarda çalışmak kesinlikle daha zor" dedi.

"Fakat alışılmadık şekillerde çalışan sıra dışı hayvanları keşfetme fırsatını yakalarsak, bu, biyolojiye bakış açımızı genişlettiğimiz anlamına gelir ve bu, sonunda hem ekolojik hem de biyomedikal sorunları çözmemize yardımcı olacaktır."

Kaynak: CNN