Bilim insanları, çenesiz, kan emen balıkların, insanların ve diğer omurgalıların nasıl evrimleştiğini anlamamıza yardımcı olabileceğini söylüyor. Nature Ecology and Evolution dergisinde 26 Temmuz'da yayımlanan yeni bir araştırmaya göre, çenelerinin olmaması ve genel olarak korkutucu görünümleriyle dikkat çeken lamprey balıklarının, omurgalıların kökeninde önemli rol oynayan bir hücre popülasyonuna sahip olduğu ortaya çıktı.
400 MİLYON YILDAN DAHA ÖNCE
İnsanlar da dahil olmak üzere omurgalıların soyları, 400 milyon yıldan daha önce Devoniyen döneminde (419 milyon ila 359 milyon yıl önce) yaşamış olan eski balıklara kadar uzanmaktadır. O zamanlar çenesiz balıklar denizleri doldururken, çeneli omurgalılar nadirdi. Bugün, bunun tam tersi geçerlidir.
HAYATTA KALAN TEK HAYVAN GRUBU
Lampreyler ve hagfishler, bir zamanlar baskın olan çenesiz omurgalıların hayatta kalan tek gruplarıdır. Bunlar yaşayan en ilkel omurgalılar arasındadır, bu nedenle genlerini incelemek araştırmacıların erken omurgalı evrimini daha iyi anlamalarına yardımcı olabilir.
"ANAHTARI ELİNDE TUTUYOR"
Illinois'deki Northwestern Üniversitesi'nde moleküler biyoloji profesörü olan çalışmanın yazarı Carole LaBonne, "Lampreyler nereden geldiğimizi anlamanın anahtarını elinde tutuyor olabilir."
EVRİMSEL BİYOLOJİ
"Evrimsel biyolojide, bir özelliğin nereden geldiğini anlamak istiyorsanız, 500 milyon yıldır bağımsız olarak evrimleşen daha karmaşık omurgalılara bakamazsınız. İncelediğiniz hayvan türünün en ilkel versiyonu ne olursa olsun geriye bakmanız gerekir, bu da bizi çenesiz omurgalıların yaşayan son örnekleri olan hagfish ve lampreylere geri götürür." dedi.
BENZER BİR GEN AĞI
LaBonne ve meslektaşları, lamprey genlerini Xenopus adlı çeneli, suda yaşayan bir kurbağa grubuyla karşılaştırdılar. Çalışmaya göre, özellikle omurgalılarda bulunan ve omurgalı evrimini yönlendirmeye yardımcı olan nöral krest adı verilen bir kök hücre popülasyonunu düzenleyen genlere baktılar. Araştırmacılar çalışmada, "Bu kök hücreler omurgalı vücut planının merkezinde yer alırlar çünkü omurgalıların kökeni ve çeşitlenmesi için gerekli olan çeşitli hücre tiplerine, dokulara ve yapılara katkıda bulunurlar" ifadelerini kullandılar. Ekip, her iki hayvanda da benzer bir gen ağı buldu.
ÇENEYİ OLUŞTURMA YETENEĞİ SINIRLANMIŞ
Tek bir büyük fark hariç. Açıklamaya göre pou5 adı verilen bir kök hücre düzenleyici gen, lampreylerin nöral krest hücrelerinde ifade edilmiyordu; bu da bu hücrelerin baş ve çeneyi oluşturma yeteneğini sınırlamış olabilir. Bu, lampreylerin çenesiz olmasının nedenini açıklıyor olabilir. Araştırmacılar ayrıca, ekibin nöral krest evrimiyle bağlantılı olduğuna inandığı daha ilkel hücreler olan pluripotent blastula hücrelerine de baktılar. Bu hücre tipleri ayrıca potansiyel olarak vücuttaki diğer tüm hücre tiplerine dönüşebilir, pluripotansiyel olarak bilinir, bu nedenle vücut planlarını belirlemek için önemlidirler.
AİLE AĞACININ BAŞLANGICINDA EVRİMLEŞTİ
Bilim insanları, lamprey balıklarının ve Xenopus'un blastula hücrelerinde tamamen sağlam bir pluripotansiyel ağ bulunduğunu keşfettiler; bu da blastula ve nöral kret kök hücrelerinin omurgalı aile ağacının başlangıcında evrimleştiği anlamına geliyor. Araştırmacılar, hem lamprey hem de Xenopus blastula hücrelerinde bulunan pou5'in, çeneli ve çenesiz omurgalıların atalarının ilk evrimleştiği dönemde mevcut olduğunu ve daha sonra çenesiz omurgalıların sinir kretinden kaybolduğunu öne sürdüler.
AĞIN BİR PARÇASI
Northwestern Üniversitesi'ndeki moleküler biyoloji bölümünde araştırmacı olan ilk yazar Joshua York, "Pluripotensiyi kontrol eden genlerin çoğu lamprey nöral krestinde ifade edilirken, bu anahtar genlerden biri olan pou5'in ifadesi bu hücrelerden kayboldu. Şaşırtıcı bir şekilde, pou5 bir lamprey'nin nöral krestinde ifade edilmese bile, kurbağalarda ifade ettiğimizde nöral kret oluşumunu destekleyebilir, bu da bu genin en eski omurgalı atalarımızda bulunan eski bir pluripotensi ağının parçası olduğunu düşündürüyor." dedi.