الشعر والريش والقشور لها سلف مشترك

تمكنت مجموعة من العلماء من سويسرا من إثبات أن الشعر والقشور والريش متجانسة ومنحدرة من سلف مشترك - الزواحف. تم تغطية الخلفية النظرية والنتائج التجريبية بالتفصيل على صفحات مجلة Science Advances وباختصار في بيان صحفي مقدم نيابة عن جامعة جنيف. اليوم سنتحدث عن ما كان بمثابة دليل على مثل هذا البيان الجريء وما هي النتيجة لمزيد من البحث تسمح لنا بإنجاز العمل.



يمكن التعرف على معظم الثدييات والطيور والزواحف بسهولة من خلال شعرها وريشها وقشورها ، على التوالي. ومع ذلك ، فإن عدم وجود أشكال انتقالية بين المقاييس والشعر في الأحافير والاختلافات الكبيرة في تكوينها وتكوين البروتين تسببت في جدل على مدى عقود عديدة من أصل مشترك.

لقد عرف العلماء منذ فترة طويلة أن شعر الثدييات وريش الطيور يتطوران من البنية البدائية للبلاكود - وهو نوع من سماكة البشرة بالخلايا العمودية ، مما يقلل من معدل تكاثرها ويولد جينات محددة. هذه الملاحظة ، مرة أخرى ، رسمت خطًا بين مؤيدي سلف واحد في الطيور والثدييات ومعارضين لمثل هذا الافتراض ، مدعيا أن كلاهما نوعان مختلفان تمامًا ولهما نسب مختلفة. علاوة على ذلك ، فإن أنصار الإصدار الأخير تغضوا بطريقة أو بأخرى عن حقيقة أنها تجبر المرء على قبول حقيقة أن النوعين المختلفين تمامًا ، وفقًا لمزاعمهما ، "اخترعوا" placode بشكل مستقل عن بعضهم البعض.

في عام 2015 ، نشر علماء من جامعة ييل (الولايات المتحدة) مقالًا أظهروا فيه أن القشور والشعر والريش في مرحلة مبكرة من التطور لها توقيع جزيئي مشترك. أضافت النتائج المنشورة وقودًا إلى نار نزاع طويل الأمد بين مدرستي أنصار التطور. أتباع أحدهم استمر في الحفاظ على حيوية الفرضية التي تشهد التوقيعات الجزيئية المتطابقة على الأصل التطوري العام لزوائد الجلد ، وأنصار الآخر ، أنه لتطوير زوائد جلدية مختلفة أثناء التطور في مرحلة ما ، تم إعادة استخدام نفس الجينات.

النقاط فوق "و"

إن العمل الأخير لعلماء الأحياء نيكولاس دي بو وميشيل سي ميلينكوفيتش من قسم علم الوراثة والتطور بجامعة جنيف (UNIGE) والمعهد السويسري للمعلوماتية الحيوية (SIB) وضع حدًا لهذه المناقشة طويلة الأمد. أثبت العلماء أن قشور الزواحف تطورت من اللويحات ذات التوقيعات التشريحية والجزيئية المشابهة لتلك الموجودة في الطيور والثدييات في المراحل الأولى من التطور.

حللت الدراسات الخصائص المورفولوجية والجزيئية للجلد خلال التطور الجنيني للتماسيح والثعابين والسحالي. يشرح ميشيل ميلينكوفيتش: "لا توفر دراستنا بيانات جزيئية جديدة تكمل عمل الفريق الأمريكي فحسب ، بل تكشف أيضًا عن الحقائق التشريحية الدقيقة الرئيسية". "في الواقع ، لقد حددنا توقيعات جزيئية جديدة في الزواحف تتطابق مع تلك التي لوحظت أثناء نمو الشعر والريش ، بالإضافة إلى وجود لوحة تشريحية مشابهة لتلك الموجودة في الثدييات والطيور. هذا يشير إلى أن الأنواع الثلاثة من الزوائد الجلدية متجانسة: قشور في الزواحف ، ريش في الطيور ، وشعر في الثدييات ، على الرغم من أشكالها النهائية المختلفة تمامًا ، تطورت من سلفها المشترك ، الزواحف.



الجين الرئيسي لتطوير الزوائد الجلدية

في المرحلة التالية من الدراسة ، درس المؤلفون التنين الملتحي ، الذي يمثله ثلاثة أشكال. الشكل الأول هو الأنواع البرية العادية ، والشكل الثاني أصغر ، والثالث ، بدوره ، يتحور في اتجاهين مع العديد من العيوب المختلفة ، بما في ذلك الغياب الكامل للمقاييس. بمقارنة جينومات الأنواع الفرعية الثلاثة التي تم فحصها من التنانين الملتحية ، تمكن العلماء من تحديد الجين المعيب ، والذي ينطوي على مجموعة متنوعة من الأشكال. هذا هو ectodislazin-A (EDA) ، أدى تحوله في النهاية إلى إطلاق أحد أشكال التنين الملتحي من المقاييس.

"قررنا أن المظهر الغريب لهذه السحالي العارية يرجع إلى خلل في Ectodysplasin-A ، وهو جين معروف أن طفرة في جسم الإنسان والفئران تولد انحرافات كبيرة في نمو الأسنان والغدد والأظافر والشعر" ميشيل ميلينكوفيتش. استنادًا إلى البحث والتحليل المقارن ، أظهر العلماء السويسريون أنه في السحالي التي تحتوي على جين EDA متحور ، يتم انتهاك بنية البلاكود ، تمامًا كما لا يمكن للثدييات أو الطيور المصابة بطفرات مماثلة في نفس الجين أن تطور شعرها أو ريشها من البلاكود. تشير هذه البيانات بشكل جماعي بشكل مترابط إلى الأصل المشترك للقشور والريش والشعر.

بعد تلقي مثل هذه الأدلة المقنعة لوحدة المنشأ ، يعتزم العلماء مواصلة البحث وتحديد ووصف الآليات التي تكمن وراء تطوير شكل معين من الزوائد الجلدية. وهذا ، بدوره ، سيوفر إجابة على سؤال حاسم آخر: كيف أدى أقدم غطاء قشاري جلدي إلى ظهور التنوع المورفولوجي الحالي للقشور والريش والشعر. ولخص مالينكوفيتش "نأمل أن تكمل هذه الدراسات فهمنا للآليات الفيزيائية والجزيئية التي تؤدي إلى تعقيد وتنوع الحياة أثناء التطور".

من المثير للاهتمام أنه في وقت سابق ، من خلال دراسة قدرة الحرباء على تغيير لونه ، تمكن ميشيل مالينكوفيتش من شرح طبيعة هذه الظاهرة المدهشة من خلال إعادة هيكلة البنية المكانية للبلورات النانوية الجلدية.



Science Advances 24 Jun 2016:
Vol. 2, no. 6, e1600708
DOI: 10.1126/sciadv.1600708

---

هذا كل شيء ، Dronk.Ru معك. لا تنسى إعادة الأموال للمشتريات في الصين والاشتراك في  مدونتنا ، سيكون هناك العديد من الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام. نوصي بما يلي: - نوفر ما يصل إلى 8٪ على كل عملية شراء على AliExpress والمتاجر الأخرى عبر الإنترنت في الصين - لماذا تقدم المتاجر عبر الإنترنت أموالًا للشراء؟ - استرد أموالك - اختر خدمة استرداد النقود لـ Aliexpress - تاريخ تطوير Dronk.ru - من اختيار quadrocopters إلى إعادة الأموال للشراء على AliExpress وليس فقط - أفضل خدمة استرداد نقدي أو 5 معايير رئيسية لتقييم خدمة استرداد النقود

Source: https://habr.com/ru/post/ar395759/