meduzele sunt un grup de animale vechi și de succes. O privire aprofundată asupra genomului jeleului lunii, Aurelia aurita, arată că folosește un set comun de gene pentru a trece între polip și etapele vieții de înot. Credit: Acvariul de mesteacăn la Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego
meduzele suferă o metamorfoză uimitoare, de la polipi mici care cresc pe fundul mării până la meduze de înot cu tentacule înțepătoare. Această schimbare a formei le-a servit bine, păstorind meduze prin mai mult de 500 de milioane de ani de extincții în masă pe Pământ.
„orice ar face a funcționat cu adevărat pentru ei”, a spus David Gold, profesor asistent de paleobiologie la UC Davis College of Letters and Science.
prima privire aprofundată asupra genomului unei meduze-jeleul de lună Aurelia aurita—dezvăluie originile acestei strategii de supraviețuire de succes. Genomul Aurelia, publicat online Dec. 3 în revista Nature Ecology and Evolution și co-condusă de oamenii de știință de la Universitatea din California San Diego, indică faptul că meduzele timpurii au reciclat genele existente pentru a se transforma de la polip la medusa. Rezultatele sugerează că animalele pot radia în nișe și forme noi destul de ușor.
„aceste descoperiri oferă dovezi suplimentare că evoluția nu face neapărat codul genetic mai complex”, a spus Gold, cercetător principal în studiul genomului. „Meduzele pot construi o istorie mare și complexă a vieții folosind multe dintre aceleași gene găsite la animale mai simple.”
echipa de cercetare a fost condusă în mod egal de Gold, care a efectuat o mare parte din munca ca membru postdoctoral la Institutul de Tehnologie din California și de Takeo Katsuki, fost om de știință de proiect la Institutul Kavli pentru creier și minte la UC San Diego și în prezent specialist în aplicații la Thorlabs Japan Inc.
„meduzele sunt importante atât din punct de vedere evolutiv, cât și din punct de vedere al mediului, astfel că secvența genomului lor stabilește studiul lor ca o completare cheie la ceea ce știm despre biologia lor”, a declarat Ralph Greenspan, profesor la secția de Neurobiologie a diviziei de științe Biologice a UC San Diego și director asociat al Institutului Kavli pentru creier și minte, care a condus, de asemenea, studiul.
jeleuri de lună la Birch Aquarium la Scripps Institution of Oceanography, UC San Diego.
genomul: un instrument multifuncțional
meduzele provin dintr-una dintre cele mai vechi ramuri din arborele genealogic al animalelor, filumul Cnidaria, care include corali și anemone. Meduzele au fost probabil primii înotători alimentați de mușchi din oceanul deschis. Au apărut în epoca Precambriană târzie, o perioadă de schimbări geologice și ecologice majore care au precedat explozia cambriană a vieții animale.
la un moment dat în evoluția lor, meduzele au câștigat capacitatea de a trece de la un polip staționar la o meduză de înot. Tranziția implică schimbări majore în sistemul nervos meduze, mușchi și arme, aka celulele înțepătoare numite cnidocite. Pentru a realiza acest lucru, stadiul de viață medusa cooptează adesea rețelele genetice de dezvoltare existente și tipurile de celule prezente în polipi, au descoperit cercetătorii. În plus, Aurelia pare să-și modeleze diferitele etape de viață folosind multe dintre aceleași gene găsite la animale, cum ar fi muștele fructelor și oamenii, relatează studiul (toate aceste animale au un strămoș comun, deși unul antic).
există o a doua explicație mai controversată pentru ceea ce oamenii de știință au găsit în genomul meduzei. Poate că asemănările dintre genomul meduzei lunii și animalele” superioare ” demonstrează că Cnidaria a avut inițial o etapă de viață medusa, pe care animale precum coralii și anemonele marine le-au pierdut.
„rezultatele noastre nu pot distinge între aceste două scenarii”, a spus Gold. Dacă a doua ipoteză se dovedește a fi corectă, „înotul, animalele carnivore pot fi chiar mai în vârstă decât credem.”
în plus față de problemele de evoluție, genomul Aurelia se va dovedi valoros în multe alte domenii ale biologiei, a spus Gold. Aurelia este un model important pentru studierea dezvoltării și funcției sistemelor nervoase și poate oferi informații despre vindecarea și regenerarea rănilor animalelor. Jeleurile lunare sunt, de asemenea, un vinovat major în înflorirea meduzelor dăunătoare mediului și economic, care devin din ce în ce mai frecvente. De exemplu, roiuri uriașe de jeleuri lunare au înfundat conductele de admisie a apei, forțând închiderea centralelor nucleare din Florida și Suedia. O mai bună înțelegere a geneticii Aurelia ar putea oferi idei noi pentru controlul florilor.
„în multe privințe, oceanele antice din Precambrianul târziu seamănă foarte mult cu ceea ce vor arăta oceanele moderne în viitorul apropiat”, a spus Gold”, ceea ce înseamnă că studierea modului în care au evoluat meduzele în trecut ne poate spune despre impactul lor potențial asupra viitorului.”
autori suplimentari pe lucrare sunt: Yang Li și Xifeng Yan, UC Santa Barbara; Michael Regulski, Cold Spring Harbor Laboratory, New York; David Ibberson și Thomas Holstein, Universitatea Heidelberg, Heidelberg, Germania; Robert Steele, UC Irvine; și David Jacobs, UCLA.
finanțarea a fost asigurată de Institutele Naționale de sănătate, o bursă postdoctorală Cordes la Caltech, Fundația W. M. Keck, Fundația Gordon și Betty Moore, o bursă de la Fundația Memorială Uehara și Institutul de Astrobiologie al NASA.
Distribuie
Contact Media
Mario Aguilera, 858-822-5148,.(JavaScript trebuie să fie activat pentru a vizualiza această adresă de e-mail)
Andy Fell, 530-752-4533 .(JavaScript trebuie să fie activat pentru a vizualiza această adresă de e-mail)
