https://frosthead.com

Sekvenování DNA odhaluje, že coelacanty nebyly chybějícím spojením mezi mořem a zemí

23. prosince 1938 jihoafrický Hendrick Goosen, kapitán rybářského trawleru Nerine, našel neobvyklou rybu ve své síti po dni rybaření v Indickém oceánu u východního Londýna. Představil tvora místnímu kurátorovi muzea Marjorie Courtenay-Latimerovi, který opláchl vrstvu slizu a popsal ji jako „nejkrásnější rybu, jakou jsem kdy viděl… pět stop dlouhý, bledě fialovou barvu se slabými skvrnami bělavých skvrn; měl všudypřítomný stříbrný, modro-zelený lesk. Byl pokryt tvrdými šupinami a měl čtyři končetinové ploutve a podivný ocas štěňat. “

Související obsah

  • Ve třicátých letech objevil tento kurátor přírodní historie živou fosilii - tak nějak

Ukázalo se, že duo učinilo jeden z nejvýznamnějších biologických objevů 20. století. Ryba byla coelacanth, bytost dříve známá pouze z fosilních vzorků a věřila, že zanikla asi před 80 miliony let. Navíc jeho pravěký vzhled a neobvyklé lalokovité ploutve okamžitě naznačovaly biologům, že by to mohl být starověký předek všech suchozemských zvířat - jeden z klíčových mořských tvorů, který se poprvé plazil na pevnou zem a nakonec se vyvinul v obojživelníky, plazy, ptáky a savci.

Nyní je však celý genom coelacanthu poprvé sekvenován a výsledky publikované mezinárodním týmem vědců dnes v Nature naznačují něco jiného. Genetická analýza naznačuje, že coelacanth se nejeví jako poslední sdílený předek mezi mořskými a suchozemskými zvířaty - takže jeho lalokovitá ploutve po tom všem konečně neudělala tento osudný krok na zemi.

Když vědci použili to, co zjistili o genomu coelacanthu, aby vytvořili evoluční strom mořských a suchozemských zvířat (níže), zjistili, že je pravděpodobnější, že tuto klíčovou roli hráli předci úzce související třídy ryb zvané lungfish. Předci coelacanths a lungfish se oddělili od sebe dříve, než tato skupina nejprve kolonizovala jakoukoli pozemkovou oblast.

Genetické sekvenování Genetické sekvenování ukázalo, že suchozemská zvířata sdílejí spíše novějšího společného předka s lungfishem než s coelacanthy. (Obrázek přes Nature / Amemiya a kol.)

Navíc prehistorický vzhled coelacanthu vedl k tomu, že se běžně považovalo za „živou fosilii“: vzácná, neměnná biologická časová kapsle minulé prehistorické doby. Genomické sekvencování však ukázalo, že druh ryb se ve skutečnosti stále vyvíjí - jen velmi, velmi pomalu - a podporuje nedávný argument, že je čas přestat volat ryby a jiná zdánlivě prehistorická stvoření „živými fosiliemi“.

"Zjistili jsme, že geny se celkově vyvíjejí podstatně pomaleji než u všech ostatních obratlovců ryb a půdy, na které jsme se dívali, " uvedla v tiskovém prohlášení Jessica Alföldi, vědkyně z MIT a Harvardova Broad Institute a spoluautorka. Malé segmenty rybí DNA byly dříve sekvenovány, ale nyní řekla: „Je to poprvé, kdy jsme měli dost velký genový soubor, aby to opravdu viděli.“

Skutečnost, že se ryba vyvíjí, není překvapivá - stejně jako všechny organismy žije v měnícím se světě a neustále měnící se výběrové tlaky, které řídí vývoj. Překvapivé (i když to odráží jeho zdánlivě prehistorický vzhled) je to, že se vyvíjí tak pomalu, ve srovnání s náhodným vzorkováním jiných zvířat. Podle vědecké analýzy 251 genů v rybím genomu se vyvinula s průměrnou rychlostí 0, 89 substitucí párů bází na jakémkoli daném místě, ve srovnání s 1, 09 u kuřat a 1, 21 u různých savců (substituce párů bází se týká na frekvenci s dvojicemi bází DNA - stavební bloky genů - se postupem času mění).

Výzkumný tým spekuluje, že extrémně stabilní prostředí coelacantu v hlubokém Indickém oceánu a relativní nedostatek predátorů může vysvětlit, proč prošlo tak pomalými evolučními změnami. Bez nových evolučních tlaků, které by mohly vyplynout z některého z těchto faktorů, se genom a vnější vzhled coelacanthu změnil jen zhruba za 400 milionů let od prvního objevení se na planetě.

Sekvenování DNA odhaluje, že coelacanty nebyly chybějícím spojením mezi mořem a zemí