Chybějící geny u červů „ovládajících mysl“ představují evoluční hádanku

Poznámka redakce: Přihlaste se k odběru vědeckého zpravodaje CNN Wonder Theory. Prozkoumejte vesmír se zprávami o úžasných objevech, vědeckém pokroku a dalších.



CNN

Hlístice, které žijí ve útrobách některých druhů hmyzu, způsobí, že jejich hostitel skočí do vody a utopí se.

To, co vědci věděli o těchto parazitech z vláken špaget, bylo skutečně velmi zvláštní.

Larvy infikují členovce, např Švábi a brouciRostou několik měsíců uvnitř svých pozemských hostitelů, ale musí se vrátit do vody, aby se spářili a nakladli vajíčka. K tomu červi manipulují s chováním hostitele, nutí ho hledat vodu a ponořit se. Paraziti se pak mohou vykroutit ze zadní části hostitele a plavat pryč.

Ale červi jsou čím dál divnější.

Genetická analýza odhalila, že žíněné červy – vědecky klasifikované jako kmen Nematomorpha – prošly před několika miliony let evolučním obratem, který je stál asi 30 % genů nalezených u všech ostatních zvířat.

Vědci ztrátu objevili, když sekvenovali genomy dvou druhů nematomorfů: sladkovodní vlasovec Acutogordius australiensis a mořský druh Nectonema munidae.

Zatímco chování červů bylo dobře prozkoumáno, o jejich genech je známo jen málo. Vědci, kteří sekvenovali genomy A. australiensis a N. munidae, doufali, že to změní, řekl Tawana Kuna, hlavní autor studie zveřejněné v úterý v časopise Nature. Současná biologie. Nyní je postdoktorským vědeckým pracovníkem v Chicagském Field Museum of Natural History, ale výzkum začal jako doktorand na katedře organické a evoluční biologie na Harvardově univerzitě.

Když však vědci porovnávali genomy žíněného červa s genomickými informacemi od jiných zvířat, něco chybělo, řekl Cunha CNN.

„Existuje určitá sada genů, u kterých by se dalo očekávat, že budou nalezeny napříč zvířecími populacemi,“ řekla. „Používá se jako měřítko kvality vašeho genomu.“ Stejná sada genů – celkem asi 200 – chyběla u obou druhů žíní, což naznačuje, že se jednalo spíše o genomickou zvláštnost v shluku než o chybu v datech.

READ  Ženy byly pravěké lovkyně, nejen sběrače

Autoři studie uvádějí, že další analýza odhalila, že geny řídí vývoj řasinek.

Gonzalo Geribet

V Německu byly nalezeny dva druhy živých sladkovodních červů z koňských žíní, vědecky nazývaných Gordionus violaceus.

Říká se jim geny, které se nacházejí i v jednobuněčných organismech Jednobuněčný A u některých rostlin a hub reguluje vývoj krátkých, vlasům podobných struktur na buněčné úrovni, nazývaných řasinky. Cilia fungují jako senzory, pomáhají buňkám pohybovat se a filtrovat mikroby a zbytky. A Ocas spermie Je to jediné specializované kelium; Cilia také pomáhají mikroskopickým organismům plavat a chytat potravu. Tyto struktury pokrývají povrchy plic a dýchacího traktu a prorůstají do buněk sítnice.

O pohybu červů zůstávají záhady

Žízní červi jsou stejně užiteční jako řasinky, řekli vědci, a zdá se, že se bez nich obejdou dobře. Předchozí studie háďátek naznačovaly, že jim chybí řasinky, ale to nebylo prozkoumáno na genetické úrovni. Nová studie nabízí nový pohled na abnormalitu, „kombinující molekulární data o celém genomu s podrobným morfologickým pozorováním,“ řekl biolog Keiichi Kakui, přednášející na katedře biologických věd na Hokkaido University v Japonsku.

Kakui, který nebyl zapojen do nového výzkumu, byl hlavním autorem a Stay který identifikoval první známé příklady dospělého mořského žíněného červa u hlubokomořského korýše zvaného stejnonožec. Není známo, jak se tito paraziti pohybují ve svém prostředí, řekl Kakoi CNN v e-mailu, zvláště když jim chybí základní smyslové struktury, které má většina zvířat.

„Je pro mě těžké si představit, jak tento druh najde svého hostitele a zavede ho do širého (moře),“ řekl Kakoi.

K dnešnímu dni vědci identifikovali několik stovek druhů sladkovodních žíněných červů a pět druhů mořských žíněných červů. Mořské žíněné červy tráví celý svůj život ve vodě, ale sladkovodní druhy jsou vodní až v dospělosti. Manipulace s chováním hostitelských zvířat je známa pouze u sladkovodních druhů.

Kuna vysvětlil, že kmeny sladkovodních a mořských koňských červů se před miliony let rozcházely a je možné, že ke genetické ztrátě došlo u jednoho z předků a oba kmeny zdědily genomy, které postrádaly geny řasinek. „Seřazením více typů vlasových červů pro to najdeme více důkazů.“

Martin Sorensen

Inscenované snímky ukazují zesnulé raky rodu Monida s mořskými červy. Vědci nedávno sekvenovali genom tohoto červa, který byl před lety nalezen uvnitř raka podsaditého. Jeho štít je otevřený (vpravo), aby bylo vidět, kde najít parazitického červa.

Podle Kakui je tato práce „velkým pokrokem“, do kterého genomická data poskytují cenné poznatky. fylogenetické vztahy a vývoj parazitismu u nematomorfů a jejich příbuzných.

Paraziti, kteří mění chování hostitele, se vyskytují v mnoha různých skupinách. Ophiocordyceps – houbová inspirace pro infekci „Cordyceps“ v seriálu HBO „The Last of Us“ – unese mozek mravence a přinutí ho vylézt do vyvýšených hnízd, kde zemře, protože z jeho mrtvoly exploduje houba. Prvoci Toxoplasma gondii potlačují strach hlodavců z predátorů a Činí zraněné vlky lehkomyslnějšími Pokud jde o dynamické balíčky. Parazitické vosy Vosy, které kladou vajíčka do larev, také dodávají chemikálie, které proměňují hostitele v bodyguardy pro vosí mláďata.

Video výše od entomologa Bruna de Medeirose, asistenta kurátora entomologie v Field Museum of Natural History, ukazuje žíněné červy ve sladké vodě v Muir Woods National Monument v Kalifornii.

Vědci stále dávají dohromady molekulární mechanismy, které vedou k těmto změnám chování. Více genomických dat umožní výzkumníkům porovnávat geny a určovat jejich role při kontrole chování u různých parazitických druhů, řekl Kuna.

„Sdílejí nějaké podobnosti v těchto mechanismech – v těch genech, které mají, nebo ne?“ Ona řekla. „Toto jsou některé z otázek, na které se budeme moci lépe zaměřit, když jsme vytvořili více genomických zdrojů různých zvířat, která dosud nebyla zastoupena.“

You May Also Like

About the Author: Waldo Kemp

"Hudební učenec. Spisovatel. Zlý slanina evangelista. Hrdý twitter narkoman. Myslitel. Milovník internetu. Jemně okouzlující hráč."

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *