UC San Diego Nyhedscenter

vandmænd gennemgår en fantastisk metamorfose, fra små polypper, der vokser på havbunden til svømning medusae med stikkende tentakler. Denne formskiftning har tjent dem godt og hyrder vandmænd gennem mere end 500 millioner års masseudryddelse på jorden.

“uanset hvad de laver, har de virkelig arbejdet for dem,” sagde David Gold, adjunkt i paleobiologi ved UC Davis College of Letters and Science.

det første dybdegående kig på genomet til en vandmand-månen Jelly Aurelia Aurita—afslører oprindelsen til denne vellykkede overlevelsesstrategi. Aurelia-genomet, offentliggjort online Dec. 3 i tidsskriftet Nature Ecology and Evolution og co-ledet af forskere ved University of California San Diego, indikerer tidlige vandmænd genbrugt eksisterende gener til morph fra polyp til Medusa. Resultaterne antyder, at dyr kan stråle ud i nye nicher og former ret let.

” disse fund giver yderligere bevis for, at evolution ikke nødvendigvis gør den genetiske kode mere kompleks,” sagde Gold, en ledende forsker på genomstudiet. “Maneter kan opbygge en stor, kompleks livshistorie ved hjælp af mange af de samme gener, der findes i enklere dyr.”

forskergruppen blev ledet ligeligt af Gold, der udførte meget af arbejdet som postdoktor ved California Institute of Technology, og af Takeo Katsuki, en tidligere projektforsker ved Kavli Institute for Brain and Mind ved UC San Diego og i øjeblikket en applikationsspecialist hos Thorlabs Japan Inc.

” vandmænd er vigtige både evolutionært og miljømæssigt, så at have deres genomsekvens etablerer deres undersøgelse som en vigtig tilføjelse til det, vi ved om deres biologi,” sagde Ralph Greenspan, professor i UC San Diego Division of Biological Sciences’ sektion for neurobiologi og associeret direktør for Kavli Institute for Brain and Mind, som også ledede undersøgelsen.

Månejellier ved Birkakvarium ved Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.

genomet: et multifunktionsværktøj

vandmænd kommer fra en af de ældste grene på dyrets stamtræ, phylum Cnidaria, som inkluderer koraller og anemoner. Vandmænd var sandsynligvis de første muskeldrevne svømmere i det åbne hav. De optrådte i den sene prækambriske æra, en periode med store geologiske og økologiske ændringer, der gik forud for den kambriske eksplosion af dyrelivet.

på et tidspunkt i deres udvikling fik maneter evnen til at overgå fra en stationær polyp til en svømmende medusa. Overgangen involverer store ændringer i vandmænds nervesystem, muskler og våben, også kaldet de stikkende celler cnidocytter. For at opnå dette samarbejder Medusa-livsfasen ofte eksisterende udviklingsgenetværk og celletyper, der er til stede i polypper, fandt forskerne. Derudover ser Aurelia ud til at mønstre sine forskellige livsfaser ved hjælp af mange af de samme gener, der findes i dyr som frugtfluer og mennesker, rapporterer undersøgelsen (alle disse dyr deler en fælles forfader, omend en gammel).

der er en anden, mere kontroversiel forklaring på, hvad forskerne fandt i manetergenomet. Måske viser lighederne mellem månens vandmandsgenom og “højere” dyr, at Cnidaria oprindeligt havde et Medusa-livsstadium, som dyr som koraller og havanemoner mistede.

“vores resultater kan ikke skelne mellem disse to scenarier,” sagde Gold. Hvis den anden hypotese viser sig at være korrekt, “svømning, kødædende dyr kan være endnu ældre, end vi tror.”

ud over spørgsmål om evolution vil Aurelia-genomet vise sig værdifuldt på mange andre områder af biologi, sagde Gold. Aurelia er en vigtig model for at studere udviklingen og funktionen af nervesystemer og kan tilbyde indsigt i sårheling og regenerering af dyr. Moon jellies er også en stor synder i miljømæssigt og økonomisk skadelige vandmænd blomstrer, som bliver mere almindelige. For eksempel har gigantiske sværme af månejellier tilstoppede vandindtagsrør, hvilket tvinger nedlukning af atomkraftværker i Florida og Sverige. En forbedret forståelse af Aurelia genetik kunne tilbyde nye ideer til at kontrollere blomsterne.

“på mange måder ligner de gamle oceaner i det sene prækambriske meget, hvordan de moderne oceaner vil se ud i den nærmeste fremtid,” sagde Gold”, hvilket betyder at studere, hvordan vandmænd udviklede sig i fortiden, kan fortælle os om deres potentielle indvirkning på fremtiden.”

yderligere forfattere på papiret er: Yang Li og Yifeng Yan, UC Santa Barbara; Michael Regulski, Cold Spring Harbor Laboratory, Ny York; David Ibberson og Thomas Holstein, Heidelberg Universitet, Heidelberg, Tyskland; Robert Steele, UC Irvine; og David Jacobs, UCLA.

finansiering blev ydet af National Institutes of Health, et Cordes Postdoc stipendium ved Caltech, Keckfonden, Gordon og Betty Moore Foundation, et stipendium fra Uehara Memorial Foundation og NASA Astrobiology Institute.

Del

• Kvidre
• Linkedin
• Print