Διάβασαν το γονιδίωμα ενός ζωντανού απολιθώματος

Τα γενετικά μυστικά ενός «ζωντανού απολιθώματος» τα οποία μαρτυρούν πολλά και για τη δική μας εξέλιξη αποκάλυψε διεθνής ομάδα ερευνητών... Οι επιστήμονες αποκωδικοποίησαν ολόκληρο το γονιδίωμα του κοιλάκανθου, ενός ψαριού που ζει στα βάθη των ωκεανών και το οποίο μοιάζει καταπληκτικά με τους προγόνους του που «έσκιζαν» τις θάλασσες πριν από τουλάχιστον 300 εκατομμύρια χρόνια.

Από τη μελέτη που δημοσιεύεται στην επιθεώρηση «Nature» και στην οποία συμμετείχε μια ελληνίδα βιολόγος, η Τερέζα Μανουσάκη (την περίοδο διεξαγωγής της μελέτης εργαζόταν στο Εργαστήριο Εξελικτικής Βιολογίας και Ζωολογίας υπό τον καθηγητή Αξελ Μέγιερ στο Πανεπιστήμιο της Κοντστάντς στη Γερμανία ) προέκυψε ότι κάποια από τα γονίδια του ψαριού εξελίχθηκαν με πολύ αργούς ρυθμούς, «χαρίζοντάς» του την πρωτόγονη όψη του.

Η σύνδεση με τα ζώα της στεριάς
Συγχρόνως τα ευρήματα ρίχνουν φως στο πώς ο κοιλάκανθος συνδέεται με τα πρώτα ζώα της στεριάς. Το συγκεκριμένο ψάρι διαθέτει τέσσερα μεγάλα, παχιά πτερύγια, τα οποία, σύμφωνα με κάποιους επιστήμονες, αποτελούν τους «προγόνους» των άνω και κάτω άκρων.

Στο παρελθόν υπήρχαν αναφορές, σύμφωνα με τις οποίες ο κοιλάκανθος έχει στενή σχέση με τα πρώτα τετράποδα, τα πρώτα όντα που βγήκαν από τον ωκεανό και περπάτησαν στη στεριά. Ωστόσο η καινούργια μελέτη δείχνει ότι ένα άλλο ψάρι που ονομάζεται δίπνευστος και διαθέτει επίσης τέσσερα πτερύγια, έχει περισσότερα κοινά γονίδια με τα ζώα της στεριάς.

Ο κοιλάκανθος μπορεί να φθάσει τα δύο μέτρα σε μήκος και εντοπίζεται συχνά σε σπηλιές βαθιά κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας. Εθεωρείτο ότι είχε εξαφανιστεί επί εκατομμύρια έτη, ώσπου το 1938 ένα ψάρι του είδους πιάστηκε στα δίχτυα κάποιου ψαρά κοντά στις ακτές της Αφρικής. Εκτοτε έχουν ταυτοποιηθεί δύο είδη κοιλάκανθου, ένα αφρικανικό και ένα ινδονησιακό.

Η περίεργη «αρχαία» μορφή αυτού του ψαριού του έχει χαρίσει τον τίτλο του «ζωντανού απολιθώματος». Ωστόσο οι κοιλάκανθοι μοιάζουν με «φαντομάδες» για τους επιστήμονες: δεν εντοπίζονται συχνά και είναι πολύ δύσκολο να μελετηθούν.

Τρία δισ. βάσεις DNA
Τώρα η διεθνής ερευνητική ομάδα αποφάσισε να αποκαλύψει τα μυστικά του κοιλάκανθου αποκωδικοποιώντας το γονιδίωμά του το οποίο περιέχει περί τα τρία δισ. βάσεις DNA. Συγκεκριμένα οι επιστήμονες αποκωδικοποίησαν το γονιδίωμα του αφρικανικού κοιλάκανθου (Latimeria chalumnae).

Η καθηγήτρια Κέρστιν Λίντμπολντ-Τοχ από το Πανεπιστήμιο της Ουψάλα στη Σουηδία και το Ινστιτούτο Broad του ΜΙΤ και του Χάρβαρντ που συμμετείχε στη μελέτη ανέφερε: «Αυτό που είδαμε είναι πως παρ' ότι το γονιδίωμα ως σύνολο αλλάζει, τα γονίδια που κωδικοποιούν για την παραγωγή πρωτεϊνών είναι πολύ πιο σταθερά. Και αν το σκεφτεί κάποιος, αυτό ίσως συνδέεται με το γεγονός ότι ο κοιλάκανθος ζει σε ένα ακραίο και σχετικά σταθερό περιβάλλον».

Η καθηγήτρια εξήγησε πως με δεδομένο ότι το συγκεκριμένο είδος ζει αρκετά μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας βρίσκεται προφανώς σε ένα περιβάλλον όπου οι εχθροί δεν είναι πολλοί. «Ετσι πιθανότατα έχει προσαρμοστεί σε αυτό το περιβάλλον πολύ πριν και δεν υπάρχει η ανάγκη δραματικών αλλαγών του γενετικού υλικού του».

Λύθηκε ο γρίφος της συγγένειας με τα ζώα της στεριάς

O δίπνευστος αποδεικνύεται τελικώς ότι έχει μεγαλύτερη συγγένεια με τα πρώτα τετράποδα σε σύγκριση με τον κοιλάκανθο, με βάση τα νέα ευρήματα

Οι ερευνητές προσπάθησαν επίσης μέσω αυτής της μελέτης να λύσουν τον γρίφο σχετικά με το αν τα πρώτα τετράποδα συνδέονταν πιο στενά με τον κοιλάκανθο ή με τον δίπνευστο. Συνέκριναν τα γενετικά «προφίλ» και των δύο ψαριών με σύγχρονα ζώα της στεριάς, συμπεριλαμβανομένων θηλαστικών, πτηνών και σαυρών. «Επιλέξαμε 251 γονίδια τα οποία είχαν πολλά κοινά στοιχεία στα διαφορετικά γονιδιώματα και έτσι μπορέσαμε να ‘χτίσουμε’ την εικόνα σχετικά με το πόσο συγγένευαν τα διαφορετικά είδη μεταξύ τους» εξήγησε η δρ Λίντμπολντ-Τοχ. «Από αυτή την εικόνα καταλήξαμε στο σαφές συμπέρασμα πως ο δίπνευστος συγγενεύει περισσότερο με τα τετράποδα σε σύγκριση με τον κοιλάκανθο».

Σημειώνεται πάντως ότι η συγκεκριμένη μελέτη δεν είναι η μόνη που προσπαθεί να αποκρυπτογραφήσει τον μυστηριώδη κοιλάκανθο. Από τον πρώτο εντοπισμό κοιλάκανθου πριν από 75 έτη, μόνο μερικές εκατοντάδες ψάρια του είδους έχουν βρεθεί – τα περισσότερα από αυτά νεκρά, πιασμένα σε δίχτυα. Ερευνητές από τον γαλλικό οργανισμό Andromede Oceanology συνεργάζονται αυτή τη στιγμή με συναδέλφους τους από το Μουσείο Φυσικής Ιστορίας στο Παρίσι προκειμένου να τοποθετήσουν ειδικές συσκευές εντοπισμού σε κοιλάκανθους με στόχο να μελετήσουν τη συμπεριφορά τους και να «απαθανατίσουν» σε τρισδιάστατες εικόνες τα πτερύγιά τους καθώς κολυμπούν.
Πηγή