• Sunday July 21,2019

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

Cyborg Bugs!  Cercetătorul controlează gandacii cu antenă radio

Cyborg Bugs! Cercetătorul controlează gandacii cu antenă radio

Ideea organismelor cibernetice, cunoscută sub numele de cyborgs, devine din ce în ce mai puțin ficțiune științifică și mai multă realitate. Cercetarea de la Cyborg a ajutat la "mersul paralizat, vorbirea mutei și revenirea la viață". Dar cyborgs nu trebuie întotdeauna să fie umani. Universitate

În timp ce unele părți ale SUA sunt umede și înghețate, sud-vestul este uscat și încă așteaptă să ajungă iarna

În timp ce unele părți ale SUA sunt umede și înghețate, sud-vestul este uscat și încă așteaptă să ajungă iarna

O arie largă în jurul regiunii Four Corners din sud-vestul SUA este acum în secetă severă - iar perspectivele de trei luni sunt sumbre În timp ce străzile din centrul orașului Boston au fost inundate și apoi înghețate ca urmare a ciclonei puternice de bombe care a împușcat Costul de Est al SUA, oamenii din SUA de Sud-Vest au fost fără îndoială întrebați când ar putea primi chiar și un mic gust de iarnă. Din 1 octombrie până

Purtătorii de păsări britanici au împărțit coșurile negre în două grupuri distincte genetic

Purtătorii de păsări britanici au împărțit coșurile negre în două grupuri distincte genetic

În pădurile din Germania trăiesc un număr mare de coșuri negre, o mică specie de păsări de cântătoare. Toate arată foarte asemănătoare, dar aparțin de fapt unor două grupuri distincte din punct de vedere genetic care devin din ce în ce mai disparate în timp. Pentru moment, cel mai bun mod de a le spune în afară este să aștepți iarnă. Pe măsură ce se răceș

O viață reală R2-D2 se îndreaptă spre spațiu

O viață reală R2-D2 se îndreaptă spre spațiu

Dacă ați fost fantezii despre o realitate Hal sau R2-D2, atunci visele tale sunt pe cale să se întâmple. Sau cel puțin, parțial. Centrul German de Aerospace a cerut producătorilor de aeronave Airbus și designerilor de inteligență artificială la IBM să creeze CIMON (Crew Interactive Mobile Companion), primul asistent de astronaut pe baza AI. CIMON, care

Explorarea lunilor pierdute ale sistemului nostru solar

Explorarea lunilor pierdute ale sistemului nostru solar

Marți, Jupiter a câștigat oficial 10-12 luni. Dar asta nu se face pentru zecile de luni pe care sistemul solar le-a pierdut în timp. Spre deosebire de recolta recentă, lungii lungi pierduți aveau o dimensiune destul de substanțială. Aceasta include chiar și câteva luni dispărute pentru Jupiter. Regele pl

Citirea ceasului corpului cu un calendar molecular, inspirat de flori

Citirea ceasului corpului cu un calendar molecular, inspirat de flori

Cât este ceasul? Acest lucru este ușor de verificat: uita-te doar la un ceas sau la un ceas. Ce oră este în interiorul corpului tău ? Asta eo intrebare mai grea. Organismul își păstrează timpul. Are un ceas "circadian" de 24 de ore care conduce creșterea și căderea multor molecule. Totul, de