Yürüyen Balık Keşfi: Sea Robin’in Sıra Dışı Yetenekleri
Araştırmacılar, deniz kızılgerdanlarının yengecinkine benzeyen bacaklarının avı tespit etmek için duyu organları olarak görev yaptığını keşfetti.
Current Biology’de yayınlanan iki çalışmada belgelenen bu bulgu, bacakların tat ve dokunmadaki rolünü ortaya koyuyor. Çalışmalar ayrıca bu özelliğin arkasındaki genetik mekanizmaları araştırarak, bu duyusal bacakların gelişiminde ve deniz kızılgerdanlarının evrimsel adaptasyonlarında bir transkripsiyon faktörü olan tbx3a’nın rolünü vurguluyor.
Deniz Robinlerinin Eşsiz Özelliklerinin Ortaya Çıkarılması
Deniz kızılgerdanlarının balık gövdesi, kuş benzeri kanatları ve yengeç benzeri yürüme bacaklarıyla olağanüstü canlılardır. Son araştırmalar bu bacakların yürümekten daha fazlasını yaptığını ortaya koyuyor; gerçek duyu organları olarak işlev görerek deniz kızılgerdanlarının deniz tabanının altında saklı avını bulmasına yardımcı oluyorlar.
Cambridge, MA’deki Harvard Üniversitesi’nden Nicholas Bellono, “Bu, uzuvlarımızın gelişimine katkıda bulunan aynı genleri kullanarak bacaklarını büyüten ve daha sonra dillerimizin yiyecekleri tatmak için kullandığı aynı genleri kullanarak av bulmak için bu bacakları yeniden tasarlayan bir balık, oldukça vahşi” diyor.
Duyusal Bacakların Şaşırtıcı Keşfi
Bellono, Stanford Üniversitesi’nden David Kingsley ve meslektaşlarıyla birlikte, deniz kızılgerdanlarını incelemek için yola çıkmamıştı. Bu canlılara Woods Hole, MA’daki Deniz Biyolojisi Laboratuvarı’na yaptıkları bir gezide rastladılar. Görünüşe göre gömülü avları ortaya çıkarma becerileri nedeniyle diğer balıkların deniz kızılgerdanlarını takip ettiğini öğrendikten sonra araştırmacıların ilgisini çekti ve daha fazlasını öğrenmek için bazı deniz kızılgerdanlarını laboratuvara geri götürdüler. Deniz ardıç kuşlarının gerçekten de öğütülmüş ve filtrelenmiş midye özünü ve hatta tek amino asitleri tespit edip ortaya çıkarabildiklerini doğruladılar.
İki yeni çalışmadan birinde bildirildiği üzere, deniz kızılgerdanlarının bacaklarının, her biri dokunmaya duyarlı nöronlardan yoğun innervasyon alan duyusal papillalarla kaplı olduğunu buldular. Papillalar ayrıca tat reseptörlerine sahiptir ve deniz kızılgerdanlarını kazmaya iten kimyasal duyarlılık gösterir.
Genetik ve Evrimsel Yenilikleri Keşfetmek
Kingsley, “Başlangıçta tüm deniz gergedanlarının paylaştığı ve onları diğer balıkların çoğundan farklı kılan bacakları dikkatimizi çekti” diyor. “Deniz gergedanlarının bacaklarında bulunan duyusal yapılarda birbirlerinden ne kadar farklı olduklarını görünce şaşırdık. Dolayısıyla sistem, deniz gergedanları ile diğer balıkların çoğu arasındaki farklılıklardan, deniz gergedanı türleri arasındaki farklılıklara ve yapı ve duyu organlarından davranışa kadar her şeydeki farklılıklara kadar çok sayıda evrimsel yenilik seviyesi sergiliyor.”
Araştırmacılar, daha ileri gelişimsel çalışmalarla papillaların, deniz gergedanlarının deniz tabanında diğer hayvanların yapamadığı şekilde başarılı olmalarını sağlayan önemli bir evrimsel yeniliği temsil ettiğini doğruladı. İkinci çalışmada, balıkların benzersiz bacaklarının genetik temelini daha derinlemesine incelediler. Bacak oluşumunun moleküler ve gelişimsel temelini anlamak için genom dizilimi, transkripsiyonel profilleme ve melez türlerin incelenmesini kullandılar.
Evrimin Moleküler Temeline İlişkin Anlayışlar
Analizleri, tbx3a adı verilen eski ve korunmuş bir transkripsiyon faktörünü, deniz kızılgerdanlarının duyusal bacak gelişiminin ana belirleyicisi olarak tanımladı. Genom düzenlemesi, bacaklarını normal şekilde geliştirmek için bu düzenleyici gene bağımlı olduklarını doğruladı. Aynı gen, deniz kızılgerdanlarının duyusal papillalarının oluşumunda ve kazma davranışlarında da kritik bir rol oynuyor.
Kingsley, “Birçok özellik yeni gibi görünse de, genellikle uzun süredir var olan genlerden ve modüllerden oluşur” dedi. “Evrim böyle işler: yeni şeyler inşa etmek için eski parçalarla oynayarak.”
Araştırmacılara göre bulgular, karmaşık özellikler ve bunların evrimi hakkındaki ayrıntılı anlayışımızı sadece iyi kurulmuş model organizmalarda değil, vahşi organizmalarda da genişletmenin artık mümkün olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar şimdi deniz kızılgerdanlarının evrimine yol açan spesifik genetik ve genomik değişiklikler hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorlar.
Kaynak: https://scitechdaily.com