Από μακρού γίνεται κατανοητό ότι τα μαλλιά και τα φτερά κόβονται από το ίδιο ύφασμα, καθώς και τα δύο προστατεύουν το εύθραυστο δέρμα. Αλλά αυτή η σύνδεση έχει προκαλέσει πολλούς προβληματισμούς στους επιστήμονες: τα πτηνά και τα θηλαστικά δεν είναι εξελικτικές "αδελφές" - δεν χωρίστηκαν σε ένα χτύπημα στο δέντρο της ζωής.
Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια μπορεί να έχουν καταλάβει μια απάντηση σε αυτό το αμηχανία. Νέα έρευνα από το πανεπιστήμιο υποδηλώνει ότι τα πρώτα σπονδυλωτά που αποικίζουν την ξηρά έχουν μαζί τους ένα σουβενίρ από τη θάλασσα: ζυγαριές.
Δεν είναι η πρώτη φορά που οι ερευνητές έχουν διερευνήσει αυτό το ασαφές θέμα. Ένας αόριστος απίστευτος κοινός πρόγονος θεωρείται ότι έχει προκαλέσει τόσο θηλαστικά όσο και πτηνά. Αλλά εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες δεν μπορούσαν να βρουν τη σύνδεση, οδηγώντας στην ιδέα ότι τα θηλαστικά και τα πουλιά μπορεί να έχουν «εφευρέσει» ξεχωριστά αυτά τα καλύμματα, παρά τις βασικές τους ομοιότητες.
Στη συνέχεια, πριν από δύο χρόνια, επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης και το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι κατέρρευσαν σε ένα σπάνιο, άκαμπτο γενειοφόρο δράκο σε μια αγορά ζώων συντροφιάς. Περίεργοι, οι ερευνητές αγόρασαν το ζώο και το έφεραν στο εργαστήριο, όπου ανέλυσαν το DNA του. Αυτό αποκάλυψε ένα εκπληκτικό γεγονός: οι ίδιες αναπτυξιακές δομές που δημιουργούν φτερά και τρίχες μπορούν να ελέγξουν την παραγωγή ερπετών κλίμακας. Αποδείχθηκε λάθη σε ένα γονίδιο που ονομάζεται ectodysplasin-A, το οποίο στα θηλαστικά και τα πουλιά συμβάλλει στην ανάπτυξη των μαλλιών και των φτερών, αντίστοιχα, αφήνει επίσης γενειοφόρους δράκους στο buff. Επιπλέον, όταν η ομάδα εξέτασε τα έμβρυα σαύρας, φιδιού και κροκοδειλού μέσω ενός ισχυρού μικροσκοπίου, είδαν αυτά που φαίνεται να είναι τα ίδια μικροσκοπικά, ανυψωμένα εξογκώματα που ωριμάζουν σε τρίχες και φτερά σε άλλα είδη.
Ωστόσο, μερικοί επιστήμονες είχαν επιφυλάξει την ερμηνεία των δεδομένων, με έναν παθολόγο να αξιολογεί τα ευρήματα ως μόνο "σταδιακή ενημέρωση" σε μια συνέντευξη του 2016 με την Επιστήμη. Ένα κοινό γονίδιο μπορεί να μην είναι οριστικό για να αποδείξει κοινή καταγωγή και η ανατομία με πολύ διαφορετικές αναπτυξιακές καταβολές μπορεί συχνά να οδηγήσει σε παρόμοιες δομές. για παράδειγμα, τα φτερά δημιουργήθηκαν ξεχωριστά σε έντομα και πτηνά.
Η έρευνα του Πανεπιστημίου της Βιρτζίνια, που δημοσιεύθηκε την Τρίτη στο περιοδικό eLife, έχει τη δυνατότητα να ξεκουραστεί η συζήτηση. Το UVA βιολόγο Andrew Aman, εξερευνώντας τα ακόμη μεγαλύτερα κλαδιά του εξελικτικού δέντρου, εξέτασε την εξέλιξη του εργαστηριακού zebrafish, ενός αγαπημένου εργαλείου μεταξύ των βιολόγων λόγω του γεγονότος ότι τα ψάρια αυτά είναι διαφανή για μεγάλο μέρος της εφηβείας τους. Αλλά το φαινομενικό βλέμμα τους έχει επίσης οδηγήσει τους ερευνητές στην απογοήτευση.
"Το δέρμα Zebrafish, συμπεριλαμβανομένων των οστών, είναι σε μεγάλο βαθμό διαφανές και οι ερευνητές πιθανότατα έχουν κοιτάξει απλά πέρα από τις κλίμακες στις εσωτερικές δομές", εξηγεί ο Aman σε συνέντευξή του στον Fariss Samarrai στο UVA Today .
Αλλά μετά από στενότερη επιθεώρηση, ο Aman και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι τα γονίδια που υπαγορεύουν τον σχηματισμό ζυγωματικών ζυμαρικών είναι όμοια με αυτά που εντοπίστηκαν στα θηλαστικά, τα πουλιά και τα ερπετά, γεγονός που δείχνει ότι αυτές οι τρεις ομάδες αναπτύσσονται με τρόπους παρόμοιοι όχι μόνο ο ένας με τον άλλο, αλλά και ένας πολύ πιο αρχαίος πρόγονος, που χρονολογείται από τα 385 εκατομμύρια χρόνια. Με ευχαρίστηση, οι μεταλλάξεις της έκτοδυσπλασίνης-Α, στις οποίες είχαν εξαφανιστεί γενειοφόροι δράκοι, ήταν από τα γονίδια που μελετήθηκαν στο έργο του Αμάν.
Η νέα έρευνα ζωγραφίζει ένα πιθανό πορτρέτο της κατάβασης: οι θαλάσσιοι πρόγονοί μας, χαραγμένοι σε κλίμακες, κολύμπησαν τις θάλασσες. Κάπου στο δρόμο, μερικά αδέσποτα άτομα διέσχισαν τα κύματα και βρήκαν καταφύγιο στη γη, όπου οι βαρειές κλίμακες, οι οποίες είναι χτισμένες γύρω από μια βάση από οστά, αποδείχθηκαν δυσκίνητες. Με την πάροδο του χρόνου, οι ελαφριές τρίχες και τα φτερά αντικατέστησαν αυτή τη βαριά θαλάσσια θωράκιση, εξαλείφοντας την εξάρτησή τους από τα σκληρά, εσωτερικά σκαλωσιά. Στα ερπετά, οι ζυγαριές κολλούσαν γύρω, αλλά, όπως τα μαλλιά και τα φτερά, δεν βασίζονταν πλέον στα οστά.
Γνωρίζοντας ότι τα μαλλιά, τα φτερά και οι κλίμακες βλασταίνουν από τις ίδιες βασικές γενετικές οδούς βοηθάει να κλείσουμε ένα κενό στην κατανόηση των δικών μας εξελικτικών ριζών. Αλλά οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα ευρήματά τους έχουν και σύγχρονες επιπτώσεις. Η καλύτερη κατανόηση της πρώιμης ανάπτυξης και αναγέννησης πιθανόν μόνο να βελτιώσει την κατανόηση των ανθρώπινων αναπτυξιακών διαταραχών, συμπεριλαμβανομένων των γενετικών ανωμαλιών.
Η φωτισμός της κοινής προέλευσης μεταξύ των ζυγών ψαριών και των ανθρώπινων μαλλιών εξοπλίζει τους επιστήμονες με ένα επιπλέον μοντέλο στο οποίο να μελετάται σημαντικές ασθένειες. Ως ζιζανιοκτόνο, το ζέβραφ είναι ήδη ένα εξάρτημα σε ερευνητικές εγκαταστάσεις σε όλο τον κόσμο - και αυτό σίγουρα χτυπά το χτένισμα των καταστημάτων κατοικίδιων ζώων στον κόσμο για τους (μη) γενειοφόρους δράκους στο όνομα της επιστήμης.
