Tygrys tasmański, lub thylacine, był jednym z najbardziej enigmatycznych rodzimych gatunków Australii.
Był to największy drapieżnik z rodziny marsupial, który przetrwał do przybycia Europejczyków, ale nosił swoje dzieci w torbie jak kangur lub koala.
Tragicznie, ostatni znany thylacine zmarł w Hobart w 1936 roku po tym, jak wyznaczono nagrodę za jego głowę i po dekadach polowań przez rolników.
Niepokojące zdjęcia i film ostatnich znanych thylacinów oraz bogactwo okazów muzealnych, ujawniają niesamowite zwierzę z wilczą głową i tygrysimi pasami.
Nowe badania prowadzone przez profesora Andrew Paska i mnie na Uniwersytecie w Melbourne, opublikowane w czasopiśmie Genome Research, poczyniły pierwsze kroki w kierunku odpowiedzi na to pytanie, porównując kompletne sekwencje DNA thylacine i wilka.
I potwierdza, że podobieństwo między nimi nie jest tylko głębokie jak skóra.
Tylakina i łożyskowe psowate, takie jak wilki, psy i lisy, są być może najbardziej uderzającym przykładem ewolucji konwergentnej. Poprzez ten proces, daleko spokrewnione zwierzęta mogą ewoluować podobne formy w odpowiedzi na wspólne wyzwania środowiskowe.
Pomimo posiadania ostatniego wspólnego przodka co najmniej 160 milionów lat temu, te drapieżniki wierzchołkowe – które znajdują się na szczycie łańcucha pokarmowego i nie są żerowane przez inne zwierzęta – miały prawie identyczne kształty czaszek z podobnymi właściwościami biomechanicznymi.
Ich podobieństwo było tak oczywiste dla wczesnych przyrodników, że dali mu naukową nazwę, Thylacinus cynocephalus, co można przetłumaczyć z grubsza jako „pouched dog-head”.
Istnieją nawet dowody na to, że wypełniały one podobne nisze ekologiczne, a pojawienie się dingo w Australii przyczyniło się do wyginięcia thylacinusa na kontynencie.
W 2018 r. nasz zespół po raz pierwszy zsekwencjonował DNA thylacine z joey, oznaczonego jako C5757, i złożył projekt sekwencji genomu.
Jednakże analiza genów ujawniła niewiele dowodów na podobieństwa molekularne lub podobne presje narzucone przez dobór naturalny. Stanowiło to problem, ponieważ geny kodujące białka pełnią niezwykle ważne funkcje biologiczne.
Teraz, analizując tempo ewolucji w genomach 61 gatunków kręgowców, nasze badania odkryły setki niekodujących elementów DNA u tylacynów i wilków.
Te elementy, zwane „TWARs” (thylacine-wolf accelerated regions), pokazują dowody naturalnej selekcji w obu gatunkach, ale leżą poza znacznie lepiej rozumianymi regionami kodującymi białka w genomie.
W przeszłości te niekodujące regiony były uważane za „śmieciowe DNA”, ale dziś uznaje się, że odgrywają one ważne role jako regulatory genów podczas rozwoju, kiedy większość cech, które czynią gatunki unikalnymi, powstaje.
TWARs były szczególnie obfite w pobliżu genów zaangażowanych w rozwój kości, chrząstki i mięśni regionu twarzy.
Te ustalenia udzielają wsparcia jednej ze stron długo trwającej debaty w dziedzinie ewolucyjnej biologii rozwoju (znanej jako „Evo-Devo”), dotyczącej względnego znaczenia genów kodujących białka i niekodujących elementów regulacyjnych w ewolucji.
Paradoksalnie, sam fakt, że geny robią tyle ciężkiego podnoszenia może rzeczywiście ograniczyć ich rolę w adaptacji.
Ponieważ jeden gen może być ważny dla rozwoju wielu struktur podczas rozwoju, mutacja może powodować uboczne uszkodzenia w całym organizmie.
W przeciwieństwie do tego, niekodujące elementy regulacyjne zazwyczaj kontrolują aktywność genu tylko w jednym lub kilku regionach ciała, co czyni je bardziej tolerancyjnymi na mutacje niż same geny.
Ta unikalna właściwość molekularna daje regionom regulacyjnym większą ewolucyjną „elastyczność” i zwiększa szanse na uzyskanie korzystnej mutacji bez żadnych negatywnych skutków ubocznych.
Tak zwane „śmieciowe DNA” może być w rzeczywistości głównym motorem różnorodności u zwierząt i może być kluczem do zrozumienia zbieżnej ewolucji między thylacine i wolf.
Niespodziewanie, w trakcie tej pracy, nasz zespół odkrył również, że thylacine i wilk wykazały dowody zbieżności w elementach regulacyjnych genów mózgu.
To odkrycie było zaskakujące, ponieważ mózgi małżoraczków i łożyskowców wykazują duże różnice strukturalne.
Niewiele zostało udokumentowane na temat polowań lub zachowań społecznych thylacine’ów przed ich przedwczesnym wyginięciem, ale te sygnatury zbieżnej ewolucji przedstawiają tantalising możliwość, że ci dalecy kuzyni mogli dzielić się czymś więcej niż tylko wyglądem.
Banner: Wikimedia
.
Dodaj komentarz