Týmto obojživelníkom najprv rastú pľúca, až kým záhadne nezmiznú

Larva z Hemidactylium tienené salamandra bez pľúc. (Zachary R. Lewis)

Pľúca. Nemôžeme bez nich žiť, rovnako ako väčšina zvierat, ktoré nosia svoje kostry vo vnútri. Niektoré výnimočné obojživelníky sa však už s týmito jemnými, hlienovitými orgánmi neobťažujú.

Vedci zistili, že niektorým zvieratám bez pľúc začnú najskôr rásť tieto dýchacie orgány a potom sa ich vývojový proces zmení na srdce.

Tieto zvieratá, pletodontidné mloky , sa dostali z toho, že sú bez pľúc dýchaním cez slizkú kožu a tkanivá v ústach najmenej 25 miliónov rokov. Aby to urobili, musia sa natrieť slizom – ako keby mali na sebe pľúcny hlien na vonkajšej strane – pretože kyslík dokážu absorbovať iba cez kožu. ak zostane vlhký .



Plethodontidy bez pľúc sú najväčšou skupinou mlokov s takmer 478 druhmi, ktoré sa vyskytujú najmä v Amerike, s niekoľkými v Európe a Južnej Kórei.

Málo sa vie o tom, ako tieto obojživelníky nesprávne zamieňajú pľúca, a tak sa evolučný biológ z Harvardskej univerzity Zachary Lewis a kolegovia bližšie pozreli na týchto chladnokrvných milovníkov vody.

'Potvrdzujeme, že začínajúce pľúca sa tvoria v embryách niekoľkých druhov,' vedci napíšte do ich papiera . „Jeho morfologické črty sa veľmi podobajú tým, ktoré vidíme u axolotla, Ambystoma mexicanum , vrhnutý salamander.'

Tieto embryonálne pľúca sa vyvíjajú a rozvetvujú približne tri týždne u jedného druhu, P. cinereus skôr, než ich niečo vyruší. Ešte predtým, ako sa mláďatá mloka vyliahnu, sú rané pľúcne bunky naprogramované tak, aby podstúpili apoptóza , forma bunkovej smrti.

Vedci majú podozrenie, že vývoj pľúc sa zastaví, pretože bunky nedostávajú regulačné signály potrebné na ich množenie, ktoré u iných stavovcov pochádza z tkanív obklopujúcich vyvíjajúce sa pľúca nazývané mezenchým. Preto sa rozhodli túto hypotézu otestovať.

'Vložili sme mezenchým z mloka s pľúcami do embrya mloka bez pľúc a umožnili sme mu vyvinúť sa,' hovorí Lewis. 'Výsledkom bolo vytvorenie štruktúr, ktoré sa podobajú pľúcam, čo ponúka určitý dôkaz, že mloky bez pľúc sú stále schopné pokračovať vo vývoji pľúc.'

Zatiaľ čo tieto zvieratá pokryté hlienom nemajú v dospelosti žiadne stopy pľúc, mloky stále majú gény a mnohé vývojové procesy potrebné na ich rast.

Zdá sa však, že niektoré signály potrebné na dokončenie procesu – napríklad signály z mezenchýmových tkanív – chýbajú.

Prečo sa teda toľko nástrojov a prísad na výrobu pľúc zachovalo u zvierat, ktoré už milióny rokov pľúca nepoužívajú?

'Napríklad pľúcny rudiment môže hrať dôležitú úlohu pri vývoji priľahlých orgánov, ako je srdce,' vedci špekulovať , vysvetľujúc, že ​​niektoré z génov zapojených do počiatočnej tvorby pľúc sa používajú aj na tvorbu iných orgánov. Napríklad gén nazývaný Sonic hedgehog ( Áno vážne ) sa používa na vývoj pľúc aj končatín.

Tieto súvislosti ukazujú, ako sa skúmajú zvyšky orgánov (zostatkové štruktúry) – ako sú tieto resp nohavičky u hadov - môže nám pomôcť pochopiť mechanizmy krútenia a otáčania za vývojovými a evolučnými procesmi a poskytnúť pohľad na fungovanie našich orgánov.

Zriedkavé fosílne záznamy mlokov sťažujú výskumníkom zúžiť sa, keď presne tieto zvieratá stratili svoje vyhradené dýchacie orgány, ale genetické časové línie to uvádzajú niekde medzi 25 až 110 miliónmi rokov, v závislosti od toho, či sa to stalo u jedného z predkov alebo či došlo k strate pľúc. sa v rámci tejto rodiny salamandrov niekoľkokrát vyvinuli.

„Mloky bez pľúc sa bez pľúc zaobídu bez pľúc, keďže tvoria asi dve tretiny všetkých druhov mlokov,“ hovorí Lewis. 'Možno, že strata pľúc umožnila, skôr než zabránila, tomuto pozoruhodnému evolučnému úspechu.'

Tento výskum bol publikovaný v r Vedecké pokroky .

O Nás

Publikácia Nezávislých, Osvedčených Skutočností O Správach O Zdraví, Priestore, Prírode, Technológii A Životnom Prostredí.