_ Specii vii de tati Longlegs are două seturi suplimentare de ochi subdezvoltați ca embrioni

În timp ce unii oameni pot asocia mai întâi picioarele lungi ale tatălui cu, ei bine, picioarele lor lungi, cercetătorii Guilherme Gainett și Prashant Sharma s-au concentrat în special asupra ochilor arahnidelor. În lucrarea lor publicată săptămâna trecută în jurnalul Current Biology, cercetătorii au descoperit că o specie vie de tătic lungi are două seturi suplimentare de ochi subdezvoltați ca embrioni, ceea ce sugerează că specia s-a diversificat mai devreme în arborele evolutiv decât credeau oamenii de știință.

Indiciul acestei descoperiri neașteptate stă ascuns sub microscop, lângă picioarele în curs de dezvoltare ale unui tătic cu picioare lungi.

„Nu-mi venea să-mi cred ochilor. A fost unul dintre acele mici momente care se întâmplă în știință când vezi ceva pe care nimeni nu l-a văzut vreodată și te entuziasmează cu adevărat”, își amintește Gainett, care acum este cercetător post-doctoral la Spitalul de Copii din Boston și la Harvard Medical School.

Ceea ce vedea Gainett erau opsins. , proteine ​​vizuale care sunt importante pentru formarea organelor vizuale și mecanica vederii. Găsirea acestor opsine grupate pe embrioni a indicat cercetătorilor că erau probabil niște ochi vestigiali, rămășițe structurale care, într-un alt moment al evoluției, s-ar fi dezvoltat în două seturi suplimentare de ochi funcționali purtători de lentile.

Un set era lateral, situat pe partea laterală a capului, lângă perechea de picioare din față, în timp ce celălalt era un set median, situat în fața ochilor care apar astăzi pe partea din față a capului. Gainett și Sharma au găsit, de asemenea, dovezi că aceste organe au rămas conectate cu partea de procesare vizuală a creierului.

Până acum, se credea că picioarele lungi ale tatălui de astăzi au un singur set de ochi mediani, poziționați la vârful capului. În timp ce un specimen fosilizat al unei versiuni mai vechi a arahnidei găsit în 2014 avea un set suplimentar de ochi laterali pe partea laterală a capului, noul studiu este primul care arată dovezi că mai mult de un ochi a fost fixat la o specie vie cu picioare lungi. .

Organele vestigiale au fost de interes pentru oamenii de știință de când Charles Darwin a început să discute despre ideile sale despre evoluție.

„Ele lasă aceste urme în urmă pe scena crimei a ceea ce s-a întâmplat în tranziția de la o morfologie la alta în grupuri diferite”, spune Gainett.

El explică că organele vestigiale sunt importante deoarece pot lega trăsăturile antice și moderne ale speciilor, permițându-ne să urmărim procesul evolutiv pe măsură ce o specie câștigă sau, ca și în acest caz, își pierde caracteristicile în timp. Interesant este că poziția ochilor vestigiali găsiți la picioarele lungi ale tatălui în viață este similară cu ceea ce a fost raportat în specimenul fosilizat.

Diferiți ochi au funcții diferite, a explicat Gainett. Ochii mediani au de obicei o acuitate vizuală mai bună, așa că sunt mai bine să formeze imagini clare la unele arahnide. Ochii laterali sunt de ajutor pentru detectarea mișcării și a luminii în general, nu atât pentru a produce imagini clare, ceea ce îi face utile în condiții de lumină scăzută.

Dar din moment ce ochii laterali pe care Gainett i-a găsit pe embrionii cu picioare lungi ale tatălui nu Nu au lentile, nu procesează informațiile vizuale în imagini în același mod în care o fac ochii complet dezvoltați. În schimb, Gainett și Sharma cred că acești ochi captează informații mai generale pentru a ajuta arahnida să facă diferența dintre lumină și întuneric.

Odată ce au descoperit opsinele vestigiale, Gainett și Sharma au început să se întrebe de ce și cum strămoșul tăticului lungi și-a pierdut două perechi de ochi. Este dificil de știut ce condiții de mediu ar fi putut juca un rol, așa că în schimb s-au uitat la condițiile genetice și de dezvoltare care dau naștere la diferite tipuri de ochi.

Gainett și Sharma au studiat un grup de gene care codifică dezvoltarea ochilor arahnidei.

„Unele dintre aceste gene sunt exprimate în ambele tipuri de ochi, deci sunt necesare pentru toți ochii, pentru ochii mediani și ochii laterali. Dar unele dintre aceste gene sunt mai limitate la un tip sau altul, „, spune Gainett.

Experimentând cu „doborarea” expresiilor genelor, ei au reușit să furnizeze dovezi că organele vestigiale erau probabil ochi. Gainett explică că distrugerea genelor este o modalitate temporară de a diminua expresia lor, mai degrabă decât de a le opri definitiv.

Pentru a estompa expresia genelor responsabile de dezvoltarea ochilor, cercetătorii au folosit un proces numit interferență ARN. În esență, păcălește o celulă să creadă că propria sa genă este o amenințare și, ca un virus, ar trebui să fie tăiată, astfel încât să nu poată fi duplicată. Când expresia acestor gene a fost scăzută în embrionii cu picioare lungi de tată, indivizii nu au dezvoltat ochi.

Desenarea acestor legături genetice și de dezvoltare între ochii vestigiali ai unui tată lungi de astăzi și specimenul fosilizat oferă o o privire importantă asupra modului în care se întâmplă evoluția.

„Unul dintre obiectivele studierii geneticii din spatele a ceea ce vedem în morfologie este să înțelegem cu adevărat cum se întâmplă evoluția. Ce trebuie să schimbați în rețeta de bază a genelor pentru diversitatea ochilor să evolueze?" explică Gainett.

(Fluierul)