Kreivos Cichlidų galvos: iššifruotos genetinės paslaptys!

Kreivos Cichlidų galvos: iššifruotos genetinės paslaptys!

Tanganikos ežere Afrikoje gyvena žavinga žuvis: ciklidas Perissodus microlepis. Ypač pastebima asimetrinė šios žuvies galvos forma, kuri paslinkta į kairę arba į dešinę. Beveik visiems gyvūnams būdinga dvišalė simetrija, tačiau šis ciklidas, kuris gyvena beveik vien tik kitų žuvų žvynuose, pažeidžia šią taisyklę. Galvos forma yra ne tik įdomus biologinis reiškinys, bet ir labai svarbus medžioklės technikai, nes burnos atakos kryptis tiesiogiai priklauso nuo galvos orientacijos. Įvairūs tyrimai, įskaitant Axelio Meyerio ir jo komandos Konstanco universitete atliekamus tyrimus, dabar atskleidė genetinį šios asimetrijos pagrindą. Rezultatai bus paskelbti specializuotame žurnale Mokslo pažanga paskelbė ir atskleidžia sudėtingą genetikos ir elgesio sąveiką.

Cichlidų genetinės analizės metu buvo nustatyti 72 genų regionai, susiję su jo asimetrine galvos forma. Paaiškėjo, kad asimetriją sukelia ne vienas genas, o daugelio genų sąveika. Šie genetiniai veiksniai turi įtakos ne tik fizinei žuvies formai, bet ir specifinei jos medžioklei. Mokslininkų komanda atliko išsamius 102 egzempliorių tyrimus ir išsiaiškino, kad „kairiųjų ir dešiniųjų“ santykis populiacijoje svyruoja kas ketverius ar penkerius metus ir ilgą laiką išlieka maždaug 50:50. Tai atskleidžia įdomų nuo dažnio priklausomos atrankos reiškinį: nė vienas iš variantų neturi ilgalaikio pranašumo.

Genetiniai mechanizmai ir elgesio nuostatos

Perissodus microlepis asimetrija yra puikus evoliucinis prisitaikymas. Žuvis sukūrė unikalų grobio modelį: nugraužia kitų žuvų žvynus ir puola iš nugaros torpediškai panašiai. Kryptis, iš kurios jis puola, priklauso nuo jo burnos poslinkio į šoną. Šis prisitaikymas turi evoliucinę kilmę, nes asimetrinė galvos forma ir susijęs elgesys tikriausiai vystėsi vienu metu ir sustiprina vienas kitą. Tyrimai rodo, kad genų ekspresija smegenyse prisideda prie kryptingo medžioklės elgesio pasirinkimo, išryškinant glaudų ryšį tarp genetinių veiksnių ir elgesio aspektų.

Tam tikru ciklidų evoliucijos momentu galėjo atsirasti genetinė variacija, kuri padėjo šiai rūšiai geriau prisitaikyti prie Tanganikos ežero aplinkos ir taip padidinti jos išgyvenimo galimybes. Evoliucinė biologija, tirianti gyvų būtybių vystymąsi ir prisitaikymą prie aplinkos, parodo, kaip tokius bruožus ir elgseną galima pasirinkti iš kartos į kartą, atsižvelgiant į jų funkcionalumą. Natūrali atranka, genetinė variacija ir specifika atlieka pagrindinį vaidmenį, kuris taip pat taikomas ir kitiems organizmams, pavyzdžiui, garsiesiems Darvino kikiliams Galapagų salose, kurie prisitaikė prie skirtingų maisto šaltinių.

Dabartiniai ciklidų Perissodus microlepis tyrimai ne tik suteikia įžvalgų apie įvairius evoliucijos mechanizmus, bet ir padeda išplėsti mūsų pagrindinį supratimą apie genetiką ir elgesį. Išvados yra būtinos norint įvertinti biologinę įvairovę ir suprasti prisitaikymo mechanizmus gamtoje. Šie tyrimai taip pat gali būti plačiai taikomi tokiose srityse kaip išsaugojimas, medicina ir žemės ūkis, pabrėžiant evoliucinės biologijos svarbą šiuolaikiniame pasaulyje.