Genele pierdute ale balenelor pentru știință

Cum s-au adaptat cetaceele la viața exclusiv marină? Prin pierderea anumitor funcții benefice pentru mamiferele terestre, datorită dispariției foarte specifice a anumitor gene.

toate acestea

Balena cocoșată (Megaptera novaeangliae). Lungime: 13 - 14 m (masculin) și 15 - 16 m (feminin). Greutate: 25 până la 30 de tone în medie.

Balena cu cocoașă este o specie de balenă balenă. Înotătoarea sa caudală poate atinge o treime din lungimea corpului său. Jetul de aer și apă pe care îl emite prin gurile de aerisire atunci când expiră ajunge uneori la 3 metri înălțime.

În 1943, André Lwoff, microbiolog la Institutul Pasteur și viitorul laureat al Premiului Nobel, a publicat o lucrare care i-a adus multe critici în rândul evoluționiștilor francezi. Sub titlul Evoluție fiziologică: Studiul pierderii funcției în microorganisme, el a demonstrat că în microorganisme, evoluția este adesea însoțită de o pierdere a capacității. Cum a ajuns la asta? Pentru a studia organismele unicelulare - „protiști” - trebuie să le cultivi. Cu toate acestea, în timp ce unele specii s-au înmulțit fără dificultăți în mediul de cultură, altele au prosperat doar dacă s-au adăugat la acest mediu diverse molecule, numite „factori de creștere”. Privind acești factori, Lwoff arătase mai întâi că multe erau vitamine. Apoi a descoperit că unul dintre acești factori nu era altul decât o moleculă produsă de majoritatea celulelor, nicotinamidă adenină dinucleotidă (NAD) și implicată în metabolismul celular.

Lwoff a înțeles atunci că toți acești factori sunt molecule esențiale pentru orice celulă, dar că doar anumite celule le sintetizează. Ceilalți trebuie să le găsească în mediul lor. În cartea sa, el a postulat, prin urmare, că acesta din urmă a pierdut capacitatea de a sintetiza aceste molecule. Ideea s-a confruntat cu o mare ostilitate, deoarece pentru majoritatea biologilor evoluția trebuia să fie doar progres, adică adăugare sau îmbunătățire. De atunci a fost confirmat pe scară largă în protiști. Cu toate acestea, extinderea sa la animale și plante a rămas anecdotică ... până când un studiu recent asupra cetaceelor ​​a reînviat-o.

În căutarea genelor pierdute

Din punct de vedere anatomic, se știe de mult că, cucerind mările, cetaceele (balene, delfini, cachalți etc.) au pierdut un caracter util pentru verii lor de pe pământ: picioarele din spate. Aripioarea lor posterioară este într-adevăr o neoformare musculară lipsită de schelet. Paleontologii au dezgropat numeroase fosile care au făcut posibilă urmărirea tranziției dintre un patruped terestru și un „biped” acvatic, care a avut loc în timpul Eocenului, în urmă cu aproximativ 50 de milioane de ani. Cu toate acestea, fosilele nu au evidentiat nimic despre evoluția fiziologică a acestor animale singulare.

O echipă germano-americană s-a înființat recent pentru a studia această dezvoltare, condusă de Michael Hiller de la Institutul Max-Planck din Dresda. Cercetătorii au comparat genomul a 62 de specii de mamifere, inclusiv 4 cetacee, pentru a găsi, printre cele aproape 20.000 de gene codificatoare cunoscute, cele care au mutații care au împiedicat translația lor în proteine. Atenția lor s-a concentrat asupra celor 110 gene inactivate din cele două grupuri majore de cetacee, misticetele sau balenele balene (reprezentate în studiu de balena Minke) și odontocetele sau balenele dințate (reprezentate de delfinul cu botul, ucigașul) balenă și marele cachalot). Inactivarea acestor gene referitoare la toți cetaceele, cea mai probabilă ipoteză este că aceasta a avut loc înainte de ipoteticul strămoș comun al cetaceelor.