https://frosthead.com

Genetické vylepšení odhalují vlastnosti dinosaura v živých kuřatech

Podívej se z okna a můžeš spatřit živého dinosaura. Namísto sklouznutí do úplného zničení před 66 miliony let se ptačí linii dinosaurů podařilo nejen přežít, ale i prosperovat v důsledku hromadného vyhynutí, což vedlo ke vzniku moderních ptáků.

Související obsah

  • Stovky dinosauřích stop objevených podél skotského pobřeží
  • Vědci vytvářejí kuřecí embrya s tvářemi podobnými dinosaurům
  • Ptáci zdědili silný pocit vůně od dinosaurů

Fosílie nám mohou pomoci vysledovat způsoby, jak se hrůzostrašní plazi transformovali do chovaných stád, která dnes vidíme. Je však také možné pracovat pozpátku, pomocí bohatého evolučního záznamu zapsaného v měkkých tkáních a genech ptáků.

Yaleův paleontolog Bhart-Anjan Bhullar se trhá na této křižovatce, kde se moderní setkává s pravěkem. Bhullar, spárující starověké kosti a stopy s pochopením toho, jak se moderní druhy vyvíjejí, používá „prozkoušené vývojové biologické techniky“ k prozkoumání transformace dinosaurů.

Na čistě povrchní úrovni Bhullar říká, že rozdíly mezi předky dinosaurů a dnešními ptáky se mohou zdát ohromující: „Ptáci jsou mnohem menší. Ptačí lebka je mnohem menší, „ale drží zvětšený mozek, “ říká. „Nemají žádné zuby. Ve skutečnosti mají velmi krátkou tvář. Mají velmi odlišnou architekturu. “

Tajemství je, že některé z těchto hlavních změn pramení z relativně malých vylepšení na počátku vývoje zvířete. "Zpočátku to vypadá jako milion změn, " říká Bhullar, "ale ukázalo se, že mnoho z těchto změn je možné vysvětlit, pokud se podíváte na ptáky jako na potenciálně juvenilizované verze předků dinosaura."

To je to, co Bhullar a jeho kolegové dospěli k závěru v roce 2012, který zkoumal změny ve tvaru lebky dinosaura. V práci prováděné během Ph.D. student na Harvardské univerzitě pod vedením poradce Arhata Abzhanove, tým zjistil, že velké mozky, velké oči a krátké tváře ptáků jsou všechny rysy sdílené s kojeneckými dinosaury, což znamená, že dnešní ptáci jsou dětskými tvářemi.

Ale Bhullar se tam nezastavil. Součástí tajemství změny z ptáka na dinosaura byl vývoj zobáku. Horní zobák ptáků je postaven na jediné velké kosti zvané premaxilla. Tato kost je malá, často má zuby a ve většině dinosaurů tvoří jen špičku čenichu. Během evoluce ptáků se však dvojice premaxilálních kostí rozšířily a staly se hlavní kostrou kotvy bezzubého zobáku. Jak se to stalo?

"Je to něco společného s konkrétnějšími vzorovacími geny, " říká Bhullar. Toto jsou genetické pokyny, které říkají raným embryím, jak by se buňky měly pohybovat, aby vyřezaly dospělé zvíře.

Jak je podrobně uvedeno v příspěvku publikovaném začátkem tohoto roku, Bhullar a jeho kolegové zjistili, že díky malým změnám v těchto vzorovacích genech u kuřat jim bylo umožněno znovu vytvořit tvář podobnější se tvářem jejich nelidských předků dinosaura. Výsledkem experimentu bylo, že kuřecí embrya „rostla na kostry, které byly v mnoha ohledech více předkové, “ říká Bhullar. To zahrnovalo malé zaoblené čelistní kosti, které „byly nápadně spíš jako forma předků“.

V pokračování této práce, vedené se svým týmem v Yale, Bhullar popisuje, jak se změnila jiná čelistní kost s vývojem ptáků. Tato kost, maxilla, je obrovská a drží většinu horních zubů u dinosaurů, ale u ptáků je redukována na malou vzpěru. Ve spojení s předchozím výzkumem nová věda - oznámená na výročním setkání paleontologie Společnosti obratlovců minulý měsíc - stanoví, jak se špička čenichu dinosaurů stala hlavní součástí zobáku ptáka, zatímco nejzubější část dinosaurální čelisti zmenšil se na téměř nic.

Bhullar a jeho kolegové začínají chápat základy jednoho z nejvíce transcendentních přechodů v evoluční historii. Ne, že by se Bhullar zajímal o vytvoření „chickenosaurus“ - tyto návrhy přinášejí titulky, ale pouze by maskovaly skutečný zázrak, s jakým časem a vývojem jsme se nadali.

"Věděli jsme, že zvířata, organismy mají ve své morfologii odkaz svých dějin, " říká Bhullar. „V maličkých částech jejich morfologie, v nukleové kyselině, která tvoří samotný genom, existuje mnohem více funkcí - břemeno historie, zbytky pozůstatků, molekulární fosílie - a to možná představuje pokladnici možností, které můžeme použít vysvětlit historii života a možná i jeho budoucnost. “

Genetické vylepšení odhalují vlastnosti dinosaura v živých kuřatech