دانشمندان (سرانجام!) داستان را تعریف می کنند


تزریق محلول CRISPR به جنین سخت پوستان (Parhyale hawaiiensis). اعتبار: هدر بروس

به نظر می رسد “Just So Story” – “How the Insect Got Wing Wings” – اما این یک راز است که بیش از یک قرن است زیست شناسان را متحیر می کند. در سال های اخیر ، نظریه های جذاب و رقیب درباره تکامل بال حشرات ظاهر شده است ، اما هیچ یک کاملاً راضی کننده نبوده است. سرانجام ، تیمی از آزمایشگاه زیست شناسی دریایی (MBL) ، وودز هال ، با استفاده از شواهد مقالات علمی طولانی مدت و همچنین رویکردهای پیشرفته ژنومی ، اختلافات را حل کردند. این مطالعه که توسط پژوهشگر MBL هدر بروس و مدیر MBL Nipam Patel انجام شده است ، این هفته در بوم شناسی و تکامل طبیعت.

بالهای حشرات ، تیم تایید کرد ، از رشد یا “لوب” روی پاهای جد سخت پوستان (بله ، سخت پوستان) تکامل یافته است. بعد از اینکه این حیوان دریایی حدود 300 میلیون سال پیش به زمین منتقل شد ، قسمتهای پای نزدیک به بدن در حین رشد جنینی در دیواره بدن قرار گرفت ، شاید برای حمایت بهتر از آن. وزن شما در خشکی بروس گفت: “لوب های پاها سپس به پشت حشره منتقل شدند و بعداً اینها بالها را تشکیل دادند.”

بروس می گوید یکی از دلایلی که یک قرن به طول انجامید این است که تصور نمی شد که حشرات از نظر شباهت های ژنتیکی بیشترین ارتباط را با سخت پوستان در بندپایان داشته باشند.

بروس می گوید: “قبل از این ، براساس مورفولوژی ، همه حشرات را در گروه هزاره ها ، به همراه هزارپا و هزارپا طبقه بندی می كردند.” وی گفت: “و اگر به هزاره های مختلف نگاه کنید که بالهای حشره از کجا آمده است ، چیزی نخواهید یافت.” “بنابراین بالهای حشرات به عنوان ساختارهای” جدید “که از حشرات منشأ می گیرند و ساختار مربوط به جد را ندارند ، درک می شوند – زیرا محققان بدنبال مکان نامناسب جد حشره بودند.”







Parhyale hawaiensis ، که در اینجا نشان داده شده است ، می خورد ، ژنوم آن توالی می شود و از نظر ژنتیکی حساس ترین به تحقیقات بیولوژیکی سخت پوستان است. اعتبار: هدر بروس

پاتل می گوید: “مردم از این ایده که چیزی مانند بال حشرات ممکن است نوآوری ابتکاری در تکامل باشد بسیار هیجان زده هستند.” “اما یکی از داستان هایی که از مقایسه ژنومی حاصل می شود این است که هیچ چیز کاملاً جدید نیست ؛ همه چیز از جایی ناشی می شود. و در واقع می توانید بفهمید از کجا”.

هنگام مقایسه دستورالعمل های ژنتیکی برای پاهای تقسیم شده سخت پوستان ، سنگر کوچک ساحل ، بروس بوی کشف خود را حس کرد. پارخال، و پاهای تقسیم شده حشرات ، از جمله مگس میوه دروسوفیلا و سوسک تریبولیوم. وی با استفاده از ویرایش ژن CRISPR-Cas9 پنج ژن مدل سازی پا را به طور سیستماتیک غیرفعال کرد. پارخال و در حشرات متوجه شد که این ژن ها مربوط به شش قسمت از پاها هستند که از دیواره بدن فاصله دارند. پارخالبا این حال ، یک قسمت هفتم اضافی از پا در کنار دیواره بدن شما وجود دارد. او تعجب کرد که این بخش کجا رفته است؟ “بنابراین من شروع به کاوش در ادبیات کردم و این ایده واقعاً قدیمی را که در سال 1893 پیشنهاد شد ، شامل حشرات عزیزانشان است ، کشف کردم. [closest to body] منطقه پا در دیواره بدن ، “او می گوید.

چگونه حشره بال خود را باز کرد: دانشمندان (سرانجام!) داستان را تعریف می کنند

این حشرات شامل دو قسمت پای سخت پوستان اجدادی (دارای برچسب 7 قرمز و 8 رنگ صورتی) در دیواره بدن بودند. لوب قطعه 8 پا بعداً در حشرات بال تشکیل می دهد ، در حالی که این ساختار مربوط به سخت پوستان صفحه ترگال را تشکیل می دهد. اعتبار: هدر بروس

او می گوید: “اما من هنوز قسمت بالدار داستان را نداشتم.” “بنابراین من به خواندن و خواندن ادامه می دادم و از دهه 1980 با این نظریه روبرو شدم که طبق آن حشرات نه تنها ناحیه پروگزیمال پای خود را در دیواره بدن قرار می دهند ، بلکه لوب های کوچک پا نیز بعداً به عقب و بالها را شکل داد. واو ، داده های ژنومی و جنینی من از این نظریه های قدیمی پشتیبانی می کند. “

حل این رمز و راز دیرینه بدون ابزارهایی که اکنون برای مطالعه ژنوم موجودات بی شماری در دسترس است ، از جمله پارخال، که آزمایشگاه پاتل به عنوان حساس ترین ارگانیسم تحقیقاتی از نظر ژنتیکی در میان سخت پوستان ایجاد کرده است.


به دنبال بالهای سخت پوستان باشید که منشا of بال حشرات را روشن می کند


اطلاعات بیشتر:
بوم شناسی و تکامل طبیعت (2020) DOI: 10.1038 / s41559-020-01349-0

تهیه شده توسط آزمایشگاه زیست شناسی دریایی

نقل قول: چگونه حشره بال خود را باز کرد: دانشمندان (سرانجام!) داستان را بازگو می کنند (2020 ، 1 دسامبر) ، بازیابی شده در 1 دسامبر 2020 از https://phys.org/news/2020-12-insect-wings -دانشمندان-داستان. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هر معامله عادلانه ای به منظور معاینه خصوصی یا تحقیق ، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تولید نیست. این محتوا فقط برای اطلاع رسانی ارائه شده است.




منبع: moshaverh-news.ir

دیدگاهتان را بنویسید

Comment
Name*
Mail*
Website*