• Sunday May 19,2019

Tardigradii sunt un șef uriaș

Anonim

Nimeni nu ar fi susținut că tardigradii s-au înăbușit în departamentul ciudat. Aceste animale adolescente, numite și urșii de apă, se uită roli-poli sub microscop. Cu o lungime mai mică de un milimetru, ele pot supraviețui extrema căldurii, a frigului, a presiunii și a radiațiilor, care sunt ucigătoare pentru majoritatea celorlalte forme de viață. Sub tensiune, un tardigrad se poate încinge într-o minge uscată numită tun, apoi rămâne într-o stare de animație suspendată de ani de zile înainte de a se reîntoarce la viață. Acum, cercetătorii care dau peste genele animalului au găsit o altă ciudățenie. Tardigradele, spun ei, sunt în esență un cap gigant.

Frank Smith, care a lucrat în laboratorul lui Bob Goldstein la Universitatea din Carolina de Nord, Chapel Hill și colegii săi, a studiat evoluția tardigradelor, analizând genele lor. Mai exact, ei au analizat fragmente de ADN numite "genele Hox". Acestea sunt controlori de bază care organizează corpul unui animal. În timpul dezvoltării, genele Hox asigură că toate părțile se termină acolo unde ar trebui să fie. Mutațiile în genele Hox pot provoca tulburări cum ar fi, de exemplu, picioarele care cresc din cap.

Cercetatorii au cautat gene Hox in genomul unui tardigrad numit Hypsibius dujardini. (Da, există mai mult de un tardigrad. Există, de fapt, mai mult de 1100 de specii, care trăiesc în locuri umede de pe întreaga planetă.) Ei au comparat genele Hox ale lui H. dujardini cu cele ale artropodelor, grupul mare de animale care include bug-uri de tot felul, plus crustacee. Artropodii sunt veri tardigradi. Cercetatorii au analizat, de asemenea, genomul a doi tardigradi distantati de H. dujardini .

Ceea ce a apărut a fost un fel de whodunnit. Cercetătorii au văzut că, în timp ce tardigranii au evoluat de la strămoșii pe care îi împărțeau cu artropodii, patru sau cinci gene Hox au dispărut pur și simplu.

În continuare, Smith și colegii săi au întrebat exact ce gene de Hox supraviețuitor făceau în tardigrad. Privind în cazul în care aceste gene porni în timpul dezvoltării tardigrade, au văzut un model "aproape identic" cu modul în care aceste gene sunt pornite în capul unui artropod, spune Smith. Cu alte cuvinte, majoritatea corpului unui tardigrad este echivalent cu capul unui artropod.

"Constatarile noastre au fost destul de surprinzatoare", spune Smith. Anterior, oamenii de stiinta au crezut ca tardigradii si-au dezvoltat trupurile stufoase prin combinarea segmentelor corpului. Găsirea mai multor gene Hox complet absente a fost o răsucire neașteptată.

Smith spune că strămoșii tardigrad, ca mulți tardigradi vii astăzi, probabil trăiau în sedimente de pe podeaua oceanului. Coautorul său, Lorena Rebecchi, a speculat că un corp compact ar fi fost util unui tardigrad străvechi strălucind prin mucegaiul oceanului. Deci, dacă o mutație a zdrobit o parte din corpul ei, atât de mult cu atât mai bine.

Iată ceea ce cred cercetătorii: Strămoșii tardigradilor au fost mai lungi, cu o mulțime de segmente ale corpului. Dar mutațiile au apărut în genele care au făcut aceste segmente, cauzând dispariția unor secțiuni întregi din mijlocul strămoșului tardigradului. Odată ce majoritatea corpului micului animal a dispărut, genele Hox care au construit acele segmente au devenit inutile. În cele din urmă, alte mutații au șters aceste gene din genomul tardigradului.

Dacă un tardigrad este un cap gigant, de ce are atât de multe picioare - opt dintre ele? "De fapt, capetele de artropode au cel mai probabil mai multe picioare, în mod evolutiv vorbind", spune Smith. Există o idee că toate apendicele care se lipesc de gâturile, antenele și așa mai departe - au evoluat de la picioare. Asta se potrivește cu ceea ce a găsit Smith.

"În modelul nostru, multe picioare ale unui tardigrad corespund multor apendice ale unui artropod", spune el. Vorbind de tulburări.


Imagine: de Schokraie E, Warnken U, Hotz-Wagenblatt A, Grohme MA, Hengherr S, și colab. (2012). Analiza proteomică comparativă a tardigradului de magneziu în starea embrionară timpurie față de adulți în stare activă și anhidrobiotică. PLoS ONE 7 (9): e45682. doi: 10.1371 / journal.pone.0045682

Smith, F., Boothby, T., Giovannini, I., Rebecchi, L., Jockusch, E. și Goldstein, B. (2016). Planul corporal compact al tardigradilor evoluat de pierderea unei regiuni corporale mari Biologie curentă, 26 (2), 224-229 DOI: 10.1016 / j.cub.2015.11.059


Articole Interesante

Cum am putea găsi Pământul oricum?

Cum am putea găsi Pământul oricum?

Lee Billings are un eseu interesant în SEED în această lună despre cum extraterestrii ar localiza Pământul din altă parte a universului. "Pe măsură ce sonda se apropia, lacunele din norii de mai jos continentele dezvăluite s-au împrăștiat în mijlocul unui ocean înconjurat de lume. Într-un vast

Atom Smashers

Atom Smashers

Într-o vreme în urmă, Sean a scris despre filmul documentar "The Atom Smashers" de Clayton Brown și Monica Ross, doi regizori din zona Chicago. Filmul este în editare finală acum și, de fapt, va avea loc la Muzeul de Știință și Industrie din Chicago luna viitoare, 19 septembrie! Soția mea Robin și cu mine, care apar în film, și prietenii și colegii noștri buni, Ben Kilminster și Marcela Carena, vor fi într-o discuție de grup după film. Vestea fantastica e

Flashback Vineri: Motivul real al nasului Rudolph a fost roșu.

Flashback Vineri: Motivul real al nasului Rudolph a fost roșu.

(Ea este Red Hot Science Week aici la Seriously, Science? Toata saptamana vom fi featuring stiinta care se concentreaza pe culoarea rosie.) Dacă vă întrebați dacă oamenii de știință au un simț al umorului, nu mai căutați. Acest ecolog norvegian a decis să-l diagnosticheze pe Rudolph cu renul născut roșu, concluzionând că renumitul ren a suferit de o infecție parazitară a sistemului respirator (LOL!) Poate că de ace

Dovezile ADN-ului dovedesc că Prințul și Prințesa Romanov se odihnesc în pace

Dovezile ADN-ului dovedesc că Prințul și Prințesa Romanov se odihnesc în pace

Rezultatele ADN-ului au determinat în mod definitiv să se odihnească una dintre legendele provocate de revoluția rusă, dovedind o dată pentru totdeauna că întreaga familie Romanov - țarul Nicolae al II-lea, Tsarina Alexandra și toți cei cinci copii ai lor - au fost uciși de membrii Gărzii Roșii în anul 1918. Analiza genet

Trofeul marchează o nouă eră pentru știința cetățenilor în sala de clasă

Trofeul marchează o nouă eră pentru știința cetățenilor în sala de clasă

Prin Egle Marija Ramanauskaite, Coordonator al Științei Cetățenești la EyesOnALZ 21 decembrie 2017 ar putea să intre în cărțile de istorie ca prima zi când un trofeu științific a fost acordat vreodată unei școli. Trofeul, acordat 250 de studenți pentru a contribui la cercetarea Alzheimer, este acum prezentat cu mândrie lângă trofeele sportive și premii speciale de realizare la o școală de mijloc din Boise, ID. Dar povestea începe

Sărbătoriți Ziua mondială a oceanelor cu știința cetățenilor

Sărbătoriți Ziua mondială a oceanelor cu știința cetățenilor

Pe 8 iunie, oamenii din întreaga lume vor sărbători Ziua mondială a oceanelor, o zi rezervată pentru onorarea și protejarea oceanelor noastre. Pentru a vă ajuta să participați la Ziua mondială a oceanelor, am făcut o listă cu 7 proiecte de știință cetățenească bazate pe ocean care au nevoie de ajutorul dvs. Suntem parteneri