Den tasmanska tigern, eller thylacinen, var en av Australiens mest gåtfulla inhemska arter.
Den var det största rovdjuret av pungdjur som överlevde fram till européernas ankomst, men bar sina ungar i en påse likt en känguru eller koala.
Tragiskt nog dog den sista kända thylacinen i Hobart 1936 efter att ett pris utlysts på dess huvud och efter decennier av jakt av jordbrukare.
Skrämmande fotografier och filmer av de sista kända thylacinerna och en mängd museiexemplar avslöjar ett kusligt djur med sitt varghuvud och sina tigerremsor.
En ny studie under ledning av professor Andrew Pask och mig själv vid Melbournes universitet, som publiceras i tidskriften Genome Research, har gjort de första framstegen för att besvara denna fråga genom att jämföra de fullständiga DNA-sekvenserna hos thylaciner och vargar.
Och den bekräftar att likheten mellan de två inte bara är ytlig.
Tylacinen och placentala canider som varg, hund och räv är kanske det mest slående exemplet på konvergent evolution. Genom denna process kan djur som är avlägset besläktade utveckla liknande former som svar på gemensamma miljöutmaningar.
Trots att de hade en sista gemensam förfader för minst 160 miljoner år sedan hade dessa topprovdjur – som befinner sig högst upp i näringskedjan och som inte blir bytesdjur av andra djur – nästan identiska skalleformer med liknande biomekaniska egenskaper.
Likheten mellan dem var så uppenbar för tidiga naturforskare att de gav dem det vetenskapliga namnet Thylacinus cynocephalus, som kan översättas ungefär som ”hundhuvud med påsar”.
Det finns till och med bevis för att de fyllde liknande ekologiska nischer, och dingons ankomst till Australien är inblandad i thylacins utdöende på fastlandet.
Under 2018 sekvenserade vårt team för första gången thylacines DNA från en joey, märkt C5757, och sammanställde ett utkast till en genomsekvens.
Analysen av generna avslöjade dock inte mycket som tydde på molekylära likheter eller liknande påtryckningar från naturligt urval. Detta var en gåta, eftersom proteinkodande gener har kritiskt viktiga biologiska funktioner.
Nu har vår forskning, genom att analysera evolutionstakten i genomet hos 61 ryggradsdjursarter, upptäckt hundratals icke-kodande DNA-element hos thylacinen och vargen.
Dessa element, som kallas ”TWARs” (thylacine-wolf accelerated regions), visar tecken på naturligt urval hos båda arterna, men ligger utanför de mycket bättre förstådda proteinkodande regionerna i genomet.
Förr betraktades dessa icke-kodande regioner som ”skräp-DNA”, men i dag erkänner man att de spelar viktiga roller som reglerare av gener under utvecklingen, när de flesta av de egenskaper som gör arterna unika uppstår.
TWAR:erna var särskilt vanliga i närheten av gener som är involverade i utvecklingen av ben, brosk och muskler i ansiktsregionen.
Detta tyder på att det naturliga urvalet agerade på mycket liknande sätt hos de båda arterna och byggde upp deras gemensamma ansiktsstruktur genom att justera samma underliggande utvecklingsprocesser.
Paradoxalt nog kan själva det faktum att generna gör så mycket tungt arbete faktiskt begränsa deras roll i anpassningen.
Om en gen kan vara viktig för utvecklingen av flera strukturer under utvecklingen kan en mutation orsaka kollaterala skador i hela kroppen.
Däremot kontrollerar icke-kodande regleringselement vanligtvis en gens aktivitet i bara en eller ett fåtal kroppsregioner, vilket gör dem mer toleranta mot mutationer än själva generna.
Denna unika molekylära egenskap ger regulatoriska regioner större evolutionär ”flexibilitet” och ökar chanserna att förvärva en fördelaktig mutation utan negativa bieffekter.
Så kallat ”skräp-DNA” kan faktiskt vara den främsta drivkraften för mångfald hos djur och kan vara nyckeln till att förstå den konvergerande evolutionen mellan thylacine och varg.
Oförväntat nog upptäckte vårt team under arbetets gång också att thylacine och varg visade tecken på konvergens i regulatoriska delar av hjärnans gener.
Detta fynd var uppseendeväckande, eftersom hjärnorna hos pungdjur och placentaindjur uppvisar stora strukturella skillnader.
Det fanns inte mycket dokumenterat om thylacines jakt- eller sociala beteenden innan de dog ut i förtid, men dessa tecken på konvergent utveckling ger den lockande möjligheten att dessa avlägsna kusiner kan ha delat mer än bara sitt utseende.
Banner: Wikimedia
Lämna ett svar