Dlaczego te ryby potrafią razić prądem? Oto tajemnica
Wiele ryb dorobiło się niezwykle pomysłowych sposobów na wykorzystywanie elektryczności. Potrafią wykrywać impulsy elektryczne w mózgach ofiar, komunikować się elektrycznymi sygnałami przypominającymi śpiew, potrafią też ogłuszać ofiary czy napastników elektrycznymi impulsami.
partner merytoryczny
To wszystko jednak wymagało bardzo długiego ewolucyjnego procesu, który pozwolił zwierzętom wykszałcenie zupełnie nowych, nieznanych u innych zwierząt “rozwiązań technicznych". Nowe badanie opublikowane w Science Advances wyjaśnia, w jaki sposób niewielkie zmiany genetyczne umożliwiły rybom elektrycznym ewolucję wyspecjalizowanych, elektrycznych organów. Odkrycie może również pomóc naukowcom wskazać mutacje genetyczne odpowiedzialne za niektóre ludzkie choroby.
Elektryczne ryby. Potrafią ogłuszyć i "czytać w myślach". Lepiej uważać
Ewolucja wykorzystała pewne dość nietypowe cechy rybiej genetyki. Wszystkie ryby mają zduplikowane wersje tego samego genu, który wytwarza w mięśniach tzw. kanały sodowe. Aby wytworzyć organy elektryczne, ryba elektryczna wyłączyła jeden z duplikatów tego genu w mięśniach i włączyła go w innych komórkach. "Maleńkie silniczki", które zwykle powodują skurcze mięśni, zostały przekształcone i wykorzystane w celu generowania sygnałów elektrycznych.
"To ekscytujące, ponieważ możemy zobaczyć, jak niewielka zmiana w genie może całkowicie zmienić to, jak jest on wyrażany" pisze prof. Harold Zakon, neurobiologi z University of Texas w Austin.
Jego najnowsze badanie pokazuje, że za powstanie organów elektrycznych odpowiada krótki odcinek genu kanalików sodowych, o długości około 20 liter. U ryb elektrycznych ten fragment jest zmieniony lub całkowicie go brakuje, i dlatego jeden z dwóch genów kanałów sodowych w mięśniach ryb elektrycznych jest wyłączony. Ale znaczenie tego odkrycia wykracza daleko poza rażące prądem ryby.
Fotowoltaika. Pomidory pomagają zwiększyć wydajność ogniw. Chodzi o pigment - Zielona w INTERIA.PL
"Ten region kontrolny występuje u większości kręgowców, w tym u ludzi" stwierdza Zakon. "Następnym krokiem byłoby zbadanie tego regionu w bazach danych ludzkich genów, aby zobaczyć, jak duża jest jego zmienność u ludzi i czy niektóre mutacje w tym regionie mogą prowadzić do chorób".
Na świecie istnieją dwie grupy ryb elektrycznych — jedna w Afryce, a druga w Ameryce Południowej. Naukowcy odkryli, że obie grupy nieco inaczej podeszły do problemu: te z Afryki miały mutacje w regionie kontrolnym genu. Te z Ameryki płd. w ogóle ten region utraciły. Obie grupy doszły do tego samego rozwiązania dwiema różnymi drogami.
"Jeśli przewiniesz taśmę życia do tyłu i naciśniesz przycisk odtwarzania, czy ponownie ewolucja będzie przebiegać tak samo, czy też znajdzie nowe drogi naprzód? Czy ewolucja działałaby wciąż w ten sam sposób?" powiedział współautor badania prof. Jason Gallant z Michigan State University, który sam hoduje południowoamerykańskie ryby elektryczne. "Ryby elektryczne pozwalają nam spróbować odpowiedzieć na to pytanie, ponieważ niezależnie od siebie wielokrotnie w drodze ewolucji doszły do tych niesamowitych cech".
