Yürüyen Balık? Deniz Robin’inin Benzersiz Yeteneğini Keşfedin…
Araştırmacılar, yengeç bacaklarına benzeyen deniz kızılgerdanlarının bacaklarının, avlarını tespit etmeye yarayan duyusal organ görevi gördüğünü keşfettiler.
Current Biology’de yayınlanan iki çalışmada belgelenen bu bulgu , bacakların tat ve dokunmadaki rolünü ortaya koyuyor. Çalışmalar ayrıca bu özelliğin ardındaki genetik mekanizmaları araştırıyor ve bu duyusal bacakların gelişiminde ve deniz kızılgerdanlarının evrimsel adaptasyonlarında bir transkripsiyon faktörü olan tbx3a’nın rolünü vurguluyor.
Deniz Kızılgerdanlarının Benzersiz Özelliklerini Ortaya Çıkarıyoruz
Deniz kızılgerdanları, balık gövdesi, kuş benzeri kanatlar ve yengeç benzeri yürüme bacaklarıyla övünen sıra dışı yaratıklardır. Son araştırmalar, bu bacakların sadece yürümekten daha fazlasını yaptığını ortaya koyuyor; gerçek duyu organları olarak işlev görüyorlar ve deniz kızılgerdanının deniz tabanının altında saklı avını bulmasına yardımcı oluyorlar. Bu bulgular, bugün (26 Eylül) Cell Press dergisi Current Biology’de yayınlanan iki çalışmada ayrıntılı olarak açıklanmaktadır .
Harvard Üniversitesi’nden Nicholas Bellono, “Bu, uzuvlarımızın gelişimine katkıda bulunan aynı genleri kullanarak bacaklar geliştiren ve daha sonra bu bacakları, dillerimizin yiyecekleri tatmak için kullandığı aynı genleri kullanarak av bulmak için yeniden kullanan bir balık – oldukça çılgınca,” diyor.
Duyusal Bacakların Şaşırtıcı Keşfi
Bellono, Stanford Üniversitesi’nden David Kingsley ve meslektaşlarıyla birlikte deniz kızılgerdanlarını incelemek için yola çıkmadı. Bu yaratıklarla, Woods Hole, MA’daki Deniz Biyolojisi Laboratuvarı’na yaptıkları bir gezide karşılaştılar. Diğer balıkların, gömülü avlarını ortaya çıkarma becerileri nedeniyle deniz kızılgerdanlarını takip ettiğini öğrendikten sonra, araştırmacılar meraklandılar ve daha fazlasını öğrenmek için bazı deniz kızılgerdanlarını laboratuvara geri götürdüler. Deniz kızılgerdanlarının öğütülmüş ve filtrelenmiş midye özütünü ve hatta tek amino asitleri tespit edip ortaya çıkarabildiklerini doğruladılar .
İki yeni çalışmadan birinde bildirildiği üzere, deniz kızılgerdanlarının bacaklarının, her biri dokunmaya duyarlı nöronlardan yoğun sinir iletimi alan duyusal papillalarla kaplı olduğunu buldular. Papillalar ayrıca tat reseptörlerine sahiptir ve deniz kızılgerdanlarını kazmaya iten kimyasal duyarlılık gösterir.
Genetik ve Evrimsel Yenilikleri Keşfetmek
Kingsley, “Başlangıçta tüm deniz kızılgerdanlarının paylaştığı ve onları diğer balıklardan farklı kılan bacaklar dikkatimizi çekti,” diyor. “Deniz kızılgerdanlarının bacaklarında bulunan duyusal yapıların birbirlerinden ne kadar farklı olduğunu görünce şaşırdık. Sistem bu nedenle deniz kızılgerdanları ile diğer balıklar arasındaki farklardan, deniz kızılgerdanı türleri arasındaki farklara ve yapı ve duyusal organlardan davranışa kadar her şeydeki farklılıklara kadar çok sayıda evrimsel yenilik seviyesi sergiliyor.”
Daha ileri gelişimsel çalışmalarla araştırmacılar, papillaların deniz kızılgerdanlarının deniz tabanında diğer hayvanların yapamadığı şekilde başarılı olmasını sağlayan önemli bir evrimsel yeniliği temsil ettiğini doğruladılar. İkinci çalışmada, balığın benzersiz bacaklarının genetik temeline daha derinlemesine baktılar. Bacak oluşumunun moleküler ve gelişimsel temelini anlamak için genom dizilimi, transkripsiyonel profilleme ve melez türlerin incelenmesini kullandılar.
Evrimin Moleküler Temeline İlişkin Görüşler
Analizleri, deniz kızılgerdanlarının duyusal bacak gelişiminin önemli bir belirleyicisi olarak tbx3a adı verilen eski ve korunan bir transkripsiyon faktörünü tanımladı . Genom düzenlemesi, bacaklarını normal şekilde geliştirmek için bu düzenleyici gene bağımlı olduklarını doğruladı. Aynı gen, deniz kızılgerdanlarının duyusal papillalarının oluşumunda ve kazma davranışlarında da kritik bir rol oynar.
Kingsley, “Birçok özellik yeni görünse de, genellikle uzun zamandır var olan genler ve modüllerden inşa edilirler,” dedi. “Evrim böyle işler: yeni şeyler inşa etmek için eski parçalarla oynayarak.”
Araştırmacılara göre bulgular, karmaşık özellikler ve bunların evrimi hakkında ayrıntılı anlayışımızı yalnızca yerleşik model organizmalarda değil, vahşi organizmalarda da genişletmenin artık mümkün olduğunu gösteriyor. Şimdi deniz kızılgerdanlarının evrimine yol açan belirli genetik ve genomik değişiklikler hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorlar.
