Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 26 °C
Gök Gürültülü

Antik balık DNA’sı zamanda geriye bir pencere açıyor

20.03.2021
143
Antik balık DNA’sı zamanda geriye bir pencere açıyor

12 bin yıl öncesine ait, fosilleşmiş üç omurga dikenli kemiklerin tesadüfen keşfedilmesi, bilim insanlarının paralel evrimi veya tekrar tekrar meydana gelen evrimsel değişiklikleri veya uyarlamaları doğrulamasını sağladı.

Son buzul çağının sonunda yaklaşık 10.000 ila 20.000 yıl önce eriyen buz tabakalarının ardından, karada bir yükselme oldu ve birçok kıyı gölünü oluşturdu. Üç sırtlı dikenli hayvanlar tuzağa düşürüldü, ancak yeni tatlı su habitatlarına adapte oldu.

Bu, davranış, görünüm ve işlevlerdeki aynı değişiklikleri geliştiren tatlı su dikenli balıkları ile Kuzey Yarımküre’de defalarca gerçekleşti. Bu, paralel evrimi incelemek için onları ideal bir ‘model’ yapar.

Normalde bilim adamları, günümüz deniz popülasyonunun tatlı su dikenli balıklarının atalarından kalma popülasyonunun temsilcisi olduğunu varsayarak, günümüzün tatlı su ve deniz popülasyonlarını karşılaştırırlar. Bu yararlı bir yaklaşım olsa da, deniz dikenli balıkları da gelişmektedir ve günümüz deniz balıkları, tatlı su habitatlarını orijinal olarak kolonileştiren atalardan kalma balıklardan önemli şekillerde farklılık gösterebilir.

Yeni keşfedilen antik dikenli kemiklerden DNA çıkarılmasının ardından, yeni bir çalışma Güncel Biyoloji, antik DNA, evrimsel genomik ve jeoloji alanlarını, 12.000 yıl önce aynı tatlı su göllerini ilk kez kolonileştiren günümüzdeki dikenli hayvanların ve onların atalarının genomlarını karşılaştırmak için birleştiriyor.

Bangor Üniversitesi’nden Dr. Andrew Foote şöyle açıklıyor:

“Bu kemikler, İskandinavya‘nın çoğu hala dev bir buz tabakasıyla kaplıyken, binlerce yıl önce ölmüş olan stickleback‘lere ait olsalar da, hala DNA parçaları içeriyorlar. Bu genetik diziler, bize derin geçmişe ve erken dönemlere bir pencere sağlıyor. tatlı su adaptasyonunun aşamaları. ”

Antik balık DNA'sı zamanda geriye bir pencere sağlar
Üç dikenli balık. Kredi bilgileri: Felicity Jones

12.000 yıllık geri tepme dizilişi

Dr. Andrew Foote, Kopenhag Üniversitesi’nden Prof. Tom Gilbert ile son teknoloji antik DNA laboratuvarını ve Kuzey Norveç’ten 12.000 yıllık iki dikenli köpeğin genomlarını dizileme yöntemlerini kullanmak için işbirliği yaptı.

“Son 20 yılda üç diken diken dikenleri üzerine yapılan araştırmalar, paralel adaptasyonun genetik temeline dair önemli bilgiler sağladı. Adaptasyonun yeni ortaya çıkan mutasyonlar yoluyla ilerleyebileceğini, ancak genellikle popülasyonlar arasında yayılan zaten var olan genetik varyasyonun yeniden kullanımını içerdiğini bulduk “Tübingen‘deki Max Planck Topluluğu’nun Friedrich Miescher Laboratuvarı’ndan Dr. Felicity Jones” diye açıklıyor.

Antik DNA‘nın sıralanmasıyla ilgili tüm zorlukların üstesinden gelerek tek bir deniz kolonizöründe tatlı suya uyarlanabilir olduğu bilinen varyantları tespit edebilmemiz gerçekten çarpıcı. Bu, binlerce yıl önce denizden göller, tatlı suyu kolonileştiren dikenli popülasyonlarda tatlı suya uyum sağlayan genetik varyantların mevcut olduğunu kesin olarak gösteriyor.” dedi Tübingen’deki Max Planck topluluğunun Friedrich Miescher Laboratuvarı öğrencisi, Ph.D. Melanie Kirch.

Bununla birlikte, şu uyarıda bulundu: “Sonuçlarımız, paralel evrim dediğimiz bu oldukça tekrarlanabilir sürecin bazı kısıtlamaları olduğunu gösteriyor. Kolonileşen ata, tatlı suda uyarlanabilir olduğu bilinen genetik varyantlar taşıdığında bile, bu varyantlar çağdaş popülasyonda her zaman mevcut değildir. Bu bize yararlı tatlı suya uyum sağlayan varyantların bile evrimsel adaptasyon süreci sırasında, muhtemelen rastgele tesadüfen – “genetik sürüklenme” olarak bilinen bir süreçle kaybedilebileceğini söylüyor.

Geçmişte bir pencere sağlayarak, antik genomlar, ataların genetik yapısına doğrudan bakmamızı, binlerce yıllık zaman ölçeklerinde adaptasyonu izlememizi ve evrim sürecini daha iyi anlamamızı sağlar. Biyologlar bundan hareketle modelleri geliştirebilir ve vahşi doğada evrimin yönünü, hızını ve moleküler temelini etkileyen faktörlere ilişkin içgörü kazanabilirler. ”

Antik balık DNA'sı zamanda geriye bir pencere sağlar
Deniz dikenli. Kredi bilgileri: Felicity Jones

Kemikler, ağır İskandinav buz tabakasının ortadan kaybolmasından bu yana Norveç kıyı şeridinde meydana gelen güçlü arazi yükselmesini inceleyen Norveçli jeologlar tarafından keşfedildi. Arazinin ortaya çıkmasının ardından birçok kıyı gölü oluşmuştur. Bu tür izolasyon göllerinin dibinde bulunan tortular, deniz ortamından tatlı su ortamlarına geçişin bir kaydını içerir. İzolasyon göllerinden tortu çekirdeklerini alarak, jeologlar tortu katmanlarındaki geçişi inceleyebilir ve göreceli deniz seviyesi geçmişini ayrıntılı olarak yeniden yapılandırmak için radyokarbon tarihleme kullanabilir.

Norveçli jeologlar, kıyı göllerinden birkaç tortu çekirdekte eski dikenli kemiklere rastladılar.

Norveç Jeoloji Araştırması’ndan (NGU) jeolog Anders Romundset, “Tortu örneklerimizden yıkadığımız balık kemikleri inanılmaz derecede iyi korunmuştu ve hemen üç diken dikenli olarak tanımlanabilirdi” diyor.

“Aynı stratigrafik seviyelerde bulunan karasal bitki kalıntılarını radyokarbon tarihlendirmesiyle kemiklerin yaşını belirledik. Tortu analizleri ayrıca kemiklerin ekolojik bağlamını da gösteriyor. Çöpçü, göller var olmaya yakınken acı suda yaşadı ve öldü. denizle bağlantısı kesildi, “diye açıklıyor jeolog.

Kemikler, denizden tatlı su habitatına geçişi temsil eden bir tortu katmanında bulunduğundan, eski genomlar, deniz habitatına adaptasyonla ilişkili genetik varyasyonu içeriyordu, ancak bazı genler tatlı suya adaptasyon imzası gösteriyordu.


Daha fazla bilgi:
Melanie Kirch vd. Eski ve modern geri tepme genomları, adaptasyon üzerindeki demografik kısıtlamaları ortaya koyuyor, Güncel Biyoloji (2021). DOI: 10.1016 / j.cub.2021.02.027

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.