به نقل از ایسنا، عنکبوت دریایی گره دار، تفاوت فیزیکی اساسی با عنکبوت های خشکی زی دارد. این جانور شکم ندارد. در عوض، اندام های تولیدمثلی، گوارشی و تنفسی اش را در پاهایش نگه می دارد. این ویژگی عجیب که در تمام عنکبوت های دریایی دیده می شود، زیست شناسان فرگشتی را مجذوب کرده است. این سبک زندگی بدون شکم چگونه آغاز شده است؟

به نقل از نیویورک تایمز، در مقاله ای که در نشریه BMC Biology منتشر شد، پژوهشگرانی که کل ژنوم عنکبوت دریایی گره دار را که گونه ای است که در هر دو سوی اقیانوس اطلس یافت می شود، تعیین توالی کرده اند، پاسخ های احتمالی درباره چگونگی جدایی این موجودات از سایر بندپایان ارائه داده اند. این یافته ها یادآور آن است که فرگشت، این غربالگر بزرگ ژن ها، گاهی مسیرهای اسرارآمیزی را طی می کند.

پراشانت شارما (Prashant Sharma) از دانشگاه ویسکانسین-مدیسن که نویسنده این مقاله است، می گوید زیست شناسانی که به دنبال ترسیم درخت تبار خانواده عنکبوت ها و خویشاوندانشان هستند، مدت هاست در جست وجوی یک ژنوم کامل از عنکبوت دریایی بوده اند. از آنجا که عنکبوت های دریایی عضو گروهی هستند که با عنکبوت های زمینی هم تبارند، ویژگی هایی که با عنکبوت های مدرن زمینی مشترک دارند، می تواند به نیای مشترک آن ها بازگردد.

اما پرورش عنکبوت های دریایی در آزمایشگاه دشوار است و همین، دلیل ناقص بودن مطالعات ژنتیکی پیشین در مورد آن ها بوده است. برای توالی یابی کامل ژنوم یک گونه از عنکبوت دریایی، دکتر شارما به سراغ کلونی موفقی از گونه Pycnogonum litorale یا عنکبوت دریایی گره دار رفت که توسط جورج برنیس (Georg Brenneis) از دانشگاه وین پرورش یافته بود. دکتر شارما، برنیس را طراح اصلی رشد و تکامل عنکبوت دریایی می نامد.

برای جمع آوری این جانوران، دکتر برنیس و همکارانش هنگام جزر به جزیره ای در دریای شمال می روند و سنگ ها را برمی گردانند تا عنکبوت های کوتاه و کند را که در زیر آن ها پنهان شده اند، پیدا کنند. پس از انتقال آن ها به آزمایشگاه، دانشمندان مجموعه ای از شقایق های دریایی چسبیده به صدف ها را پیش روی شان می گذارند.

برنیس می گوید: هر کدام هرچه دلشان بخواهد را برمی دارد. با تجربه و مشاهده زیاد، پژوهشگران دریافته اند که این گونه از شقایق خاصی خوشش می آید.

پس از آنکه عنکبوت ها در قفس های سیمی جا می گیرند، نهایتا تولیدمثل می کنند. پژوهشگران، لاروهای مرجانی و غذاهای مورد علاقه آن ها را فراهم می کنند و رشد و تکامل شان را مطالعه می کنند.

ژن های همین موجودات بودند که در مقاله جدید مورد بررسی قرار گرفتند.

در میان ژنوم وسیع تر، پژوهشگران بر ژن هایی به نام Hox تمرکز کردند. این قطعات دی ان ای رشد و نظم دهی بدن جانوران را کنترل می کنند و در موجوداتی همچون عروس دریایی و پانداها نیز یافت می شوند. این ژن ها به سلول های در حال رشد اطلاع می دهند که هر بخش از بدن باید چه شکلی پیدا کند. مثلا نابود کردن یک ژن Hox در مگس میوه می تواند باعث شود به جای شاخک، پا رشد کند.

مطالعات قبلی گمانه زنی کرده بودند که عنکبوت های دریایی ممکن است یک ژن Hox غیرعادی برای رشد شکم داشته باشند. اما دکتر شارما و همکارانش کشف کردند که ژنی که وظیفه فرماندهی بخش شکم را دارد، اصلا وجود ندارد.

دکتر شارما می گوید: این نخستین مونتاژ ژنومی است که یک خوشه کامل از ژن های Hox را برای عنکبوت دریایی فراهم کرده است و آن ژن از این خوشه حذف شده است.

این موضوع یک پرسش جالب را به میان می آورد. آنتونیس روکاس (Antonis Rokas)، زیست شناس فرگشتی از دانشگاه وندربیلت که در این پژوهش حضور نداشته، می پرسد: آیا شکم این موجودات کوچک شده، چون ژنی که الگوسازی آن را بر عهده داشت، از بین رفت؟ یا اینکه داشتن شکم کم کم بی فایده شد، شاید به دلیل شرایط خاصی که نیاکان عنکبوت های گره دار در آن زیسته اند و وقتی ژن ناپدید شد، دیگر تغییر خاصی رخ نداد؟ او می گوید: نمی دانیم کدام علت است و کدام معلول.

دکتر روکاس ادامه می دهد که این یافته ها همچنین نشان می دهد درحالی که معمولا تصور می شود صفات جدید از نسخه های جدید ژن ها ناشی می شوند، اکنون روشن شده که از دست رفتن ژن ها هم نقش مهمی ایفا می کند.

دکتر شارما می گوید یکی از راه های بررسی پیامدهای حذف این ژن و شاید روشن سازی آنچه میلیون ها سال پیش روی زمین رخ داده، این است که این ژن را در گونه ای دیگر از عنکبوت سانان نابود کنند.

شاید در آن صورت بخش شکم نیز ناپدید شود یا شاید شکل دیگری به خود بگیرد. این چیزی است که می شود آن را آزمایش کرد.

انتهای پیام