Login |  Nova registracija
|

Evolucijsko podrijetlo dlake identificirano kod najnevjerojatnijih životinja Prirodne znanosti

Žabe s pandžama su još uvijek ćelave žabe. (Fotografija Holly Mahaffey/Getty Images)

Na slici: Žabe s pandžama su još uvijek ćelave žabe. (Fotografija Holly Mahaffey/Getty Images)

Koliko god se to moglo činiti čudnim za stvorenje bez dlake, žabe su nam pružile neke kritične tragove o podrijetlu naših raskošnih uvojaka – definirajuće osobine sisavaca čije su nam izolacijske moći pomogle da se proširimo Zemljom.

Dok vodozemci sami nemaju niti jednu dlaku, jedna vrsta ima još jedan dio anatomije koji dijeli keratinozne komponente kose: nokte.

Molekularni biolog sa Sveučilišta Ghent Marjolein Carron i njegovi kolege pomno su proučili tropsku žabu s kandžama (Xenopus tropicalis) kako bi vidjeli može li naš najudaljeniji srodnik s kanđama baciti ikakvo svjetlo na misteriozno podrijetlo dlačica kod sisavaca.

Unatoč prethodnim istraživanjima koja su sugerirala da su kandže žaba i sisavaca evoluirale neovisno, novi rad je otkrio da žabe dijele neke gene uključene u proizvodnju sličnih molekula nalik keratinu.

"Poznato je da pacijenti s mutacijama u genu Hoxc13 imaju poremećaje u rastu kose i noktiju", objašnjava dermatolog Medicinskog sveučilišta u Beču Leopold Eckhart. "U našoj studiji uspjeli smo blokirati stvaranje kandži kod žabe s kandžama isključivanjem ovog gena."

Ovo sugerira da je 'sjeme' dlake posađeno još u danima zajedničkog pretka žaba i sisavaca. To bi moglo biti ono što je poznato kao četveronožac, jedna od prve četiri životinje s udovima koje su jurile na kopno prije otprilike 375 milijuna godina.

Ekspresija molekula sličnih keratinu u vršcima nožnih prstiju Xenopus tropicalis povezana je s rožnatim pandžama. Kandže su prisutne na unutarnjim (HI) prstima stražnjih udova, a nema kandži na vanjskim (HO) prstima stražnjih udova ili na prednjim udovima. ( Carron et al., Nature Communications , 2024. )
Na slici: Ekspresija molekula sličnih keratinu u vršcima nožnih prstiju Xenopus tropicalis povezana je s rožnatim pandžama. Kandže su prisutne na unutarnjim (HI) prstima stražnjih udova, a nema kandži na vanjskim (HO) prstima stražnjih udova ili na prednjim udovima. ( Carron et al., Nature Communications , 2024. )

Regulacijski gen dlake Hoxc13 bio je prisutan kod posljednjeg zajedničkog pretka svih čeljusnih kralježnjaka, a postoji i danas kod mnogih. To što je gen tako dobro očuvan ukazuje na njegovu ključnu funkciju. Prethodno istraživanje koje je identificiralo gen u modernim ribama s režnjevim perajama – 'živi fosili' koji predstavljaju naše prakopnene pretke – otkrilo je da se koristio da se njihovom tijelu kaže gdje da oblikuje uparene peraje. Kasnije u evolucijskom vremenskom slijedu te su peraje postale noge tetrapoda.

Istraživači sumnjaju da je stvrdnuta koža nastala kako bi spriječila trošenje vrhova napornih kopnenih nogu. Takvi zaštitni dodaci tada su postali ključni alat za kopanje, lov, kretanje i samoobranu.

Primjer žabe s pandžama ( Xenopus laevis ). (Craig Cordier/iStock/Getty Images Plus)

Na slici: Primjer žabe s pandžama ( Xenopus laevis ). (Craig Cordier/iStock/Getty Images Plus)

"Izvorna funkcija primordijalnih 'keratina za kosu' kao 'keratina za nožne prste' sačuvana je u jastučićima nožnih prstiju žaba, vršcima nožnih prstiju aksolotla [i] pandžama žaba s kandžama", piše tim u svom radu.

Kasnije se ekspresija ovih molekula sličnih keratinu proširila na druge dijelove tijela.

"Tijekom evolucije sisavaca, program formiranja kandži je modificiran za razvoj dlake", kaže Eckhart.

Još ne znamo kako se dogodio taj pomak s nožnih prstiju na folikule dlake ili je li Hoxc13 također uključen u kontrolu keratina perja.

"Dodaci kože, poput kandži, noktiju i dlake, obnavljaju se tijekom života kako bi nadoknadili abraziju i oštećenja uzrokovana izravnim kontaktom s okolišem. Dakle, suradnja regulatora razvoja pridonijela je evoluciji regeneracije tkiva kod odraslih organizama", zaključuje tim.

Ovo istraživanje objavljeno je u časopisu Nature Communications.


Izvor: https://www.sciencealert.com/evolutionary-origins-of-hair-identified-in-the-most-unlikely-of-animals 

Za komentiranje trebate biti prijavljeni. Prijavite se ili se registrirajte kao novi član.

Molimo Vas da ne šaljete neprimjerene komentare.

Ovaj tekst još nije komentiran. Budi prvi.