ЧУДА ГЕНЕТИКЕ - ОБРНУТА ЕВОЛУЦИЈА – НАУЧНИЦИ РЕКОНСТРУИСАЛИ НОГУ ДИНОСАУРУСА НА ПИЛЕТУ

Све до скоро, један од највећих митова у науци је био да су сви диносауруси истребљени током протеклих 65 милион година.  Захваљујући новооткривеним фосилима, који су допунили наша сазнања о птицоликим диносаурусима, сада је познато да су само неки диносауруси истребљени ударом астероида у Земљу, други су преживели и постали родоначелници данашњих птица.

Да би схватили како се та еволуциона промена одвијала, чилеански научници су манипулисали генима обичне кокошке, тако да су развили издужену, цевасту лисну кост (fibula) на доњим екстремитетима – једну од две дуге кости које се налазе у батаку.

Птицолики динсауруси, какав је био Archaeopteryx, познати су и под немачким називом “urvogel” („прва птица“, или „праптица“). Њихова лисна кост (fibula) је била цеваста и издужена кост, која је ишла све до чланка. Друга кост позната као потколеница (tibia) се пружала, сличном дужином поред, односно дужином лисне кости.

Током еволуције групе птицоликих диносауруса познатих као Pygostylian, fibula је постала краћа од tibia-е, оштрија, сужавала се према крају и није више досезала до чланка.

Иако ембриони савремених птица, још увек показују знаке развоја дуге, диносаурусолике fibula-е, како се развијају ова кост постаје краћа, тања, суженог краја, налик на Pygostylian тип кости, не развијајући довољну дужину да досегне до чланка.

Истраживачки тим, предвођен Жоаом Ботелхом (Joâo Botelho) са Универзитета Чилеа, је одлучио да проучи ову промену од дуге, цевасте fibula-е диносауруса, ка краткој шпицастој fibula-и какву птице имају данас.

Ово су успели, спречавајући испољавање гена званог IHH (Indian Hedgehog), што је условило да њихове кокошке развију дугу лисну кост сличну оно код диносауруса, која се појављује у ембрионалној фази данашњих кокошки.

Радећи на овом проблему, научни тим је открио нешто необично. Током развића ове кости, долази до заустављања ћелијске деобе дужином кости раније него на крају, док код савремене кокошке раст потколеничне кости се зауставља прво на крајевима. Ови се спречава да fibula савремене кокошке достигне дужину својих праисторијских предака.

У научном раду објављеном у часопису „Еволуција“ (Evolution), научници су претпоставили да је рано сазревање доњег краја лисне кости савремене кокошке, изазвано од стране кости чланка зване calceaneum.

За разлику од других животиња, calceaneum ембриона птица притиска доњи крај fibula-е. Како је тим појаснио у објављеном раду „ове кости су тако тесно повезане, да су их неки истраживачи сматрали једном кости“.

Научни тим је предложио да, код нормалних кокошки, интеракција између calceaneum-а и краја fibula-е резултује сигналима који су слични онима који изазивају заустављање раста кости, спречавајући лисну кост да досегне кост чланка.

Међутим, када се искључи IHH ген, назван из неког разлога „индијски јеж“, долази до јаке експресије (појачаног деловања) на calceaneum-а гена PthrP (Parathyroid повезани протеин), који омогућава раст кости на крајевима. Ово омогућава живини да развије дугу  fibula-у, која се повеже са чланком, као код далеког претка Archaeopteryx-a.

“Регулација рада гена IHH у фази после морфогенезе (фаза развоја форме организма), је довела до тога да су fibula и tibia једнаке дужине“. Како тим наводи „лисна кост је дужа него у контролној групи (кокошке без третмана прим. LG), док је потколеница краћа и савијена“.

На жалост „дино-живина“ не достигне фазу легања јаја, јер циљ истраживања није био да се јединка развије до стадијума одрасле птице, већ да се схвате биолошки процеси, који су довели до промене ноге диносауруса у ногу савремене птице.

„Експерименти ссу усмерени на једну особину, да би се тестирала одређена хипотеза“, објашњава Александар Варгас, један од истраживача у тиму. „Ми не знамо довољно о развоју птица, као ни о променама које су условиле прелаз од диносауруса ка савременим птицама, које су јасно илустроване фосилним остацима. Зато смо поставили хипотезе еволуције развића, које могу да се истражују лабораторијски“.

Ово није први пут да су особине диносауруса реконструисане код савремене живине. Прошле године је, исти тим научника, успео да развије диносауросолико стопало код екперименталне живине, док је други тим из САД успео да доведе до пораста динусауросоликог кљуна, на ембрионима пилета.
У следећем филму је објашњено како је водећи истраживач и обновљени палеонтолог Џек Хорнер успео то да уради:

8. мај 2016.| Science Alert| Превод: LG