poate

Pentru a domina o nouă nișă ecologică, organismele necesită în general o adaptare suplimentară, dar uneori acest lucru poate fi minim. Rezultatele unui nou articol publicat în Ştiinţă spun că duplicarea unei singure gene a ajutat peștii spini (Gasterosteidae) pentru a stăpâni apa proaspătă.

Viața peștelui în apă dulce și sărată diferă în multe feluri. În același timp, există inițial specii de pești marini care au colonizat cu succes corpurile de apă dulce. În ciuda avantajelor de a profita de o nouă nișă ecologică, alte specii nu pot.

Un bun exemplu este peștele spinos și mai ales Gasterosteus aculeatus, un înțepător cu trei ace, găsit în oceanul deschis și în apa dulce. Rudele voastre apropiate, G. nipponicus din Marea Japoniei și G. wheatlandi, trăiesc doar în apa mării. Și acum, Asano Ishikawa de la Institutul Național de Genetică și colegii săi au decis să afle ce stă la baza acestei diferențe.

DHA și originea sa genetică

Una dintre caracteristicile lanțurilor alimentare marine este abundența acidului docosahexaenoic (DHA), care se referă la acizii omega-trei care joacă un rol important în dezvoltarea organismelor. Cu toate acestea, lanțurile alimentare ale corpurilor de apă dulce nu au această substanță.

Cercetătorii au sugerat că lipsa DHA ar putea fi critică pentru ca spinii japonezi să cucerească râurile. Au încercat să le hrănească cu apă dulce fără DHA și au descoperit că, toate lucrurile fiind egale, peștele japonez de mare suferă de astfel de alimente mult mai rău decât rudele lor cosmopolite.

S-a dovedit că această diferență are un fundal genetic. În principiu, copacii spinoși pot sintetiza în mod independent acidul de care au nevoie, dar gena Fads2, care codifică enzima cheie de biosinteză, este reprezentată la locuitorii de apă dulce și marină cu o medie de numere diferite de copii.

În toate cele trei tipuri de pești, această genă se află pe cromozomul sexual X, dar în cei trei ace, cercetătorii au găsit copii suplimentare pe cromozomul 12. Analiza peștilor cu trei ace din întreaga lume a arătat că au achiziționat o copie suplimentară a Fads2 pe cromozomul 12 cu aproximativ 800.000 de ani în urmă, cu mult înainte de dezvoltarea principală a apei dulci. Colonizarea a avut loc de mai multe ori independent și probabil de fiecare dată când a avut loc o dublare îndelungată, aceasta a ajutat la acest lucru.

Trucuri genetice

Cercetătorii au descoperit, de asemenea, că, în multe specii, cazul nu a fost doar o dublare și, în general, peștele de apă dulce avea un număr de copii Fads2 care era mai mare în comparație cu rudele lor marine. Este posibil ca transpozonii, care se găsesc în jurul genei Fads2 de pe cromozomul 12, să ajute peștii să-și crească numărul. Aceste elemente mobile pot fi mutate și copiate în interiorul genomului, prinzând cu ele segmente de ADN din apropiere.

Autorii lucrării au sugerat că „puterea” Fads2 pe cromozomul X nu este suficientă pentru ca pescarul japonez să supraviețuiască cu o dietă săracă în DHA. Pentru a testa acest lucru în practică, au modificat genetic peștii japonezi, duplicând această genă. Peștii au supraviețuit mai bine după o dietă cu apă dulce și au acumulat mai mult DHA în corpul lor decât peștii de control, care în loc de Fads2 au introdus gena GFP.

Recent, am vorbit despre o adaptare dificilă, care ar fi permis păsărilor cântătoare să devină cea mai numeroasă subordine și să capteze multe nișe ecologice de pe toate continentele. Un cromozom suplimentar a fost găsit în ele, trăind doar în celulele germinale.

Victor Roman
Această știre a fost publicată inițial în N + 1, știință care adaugă.