Takeaways -chave
- As águas de água -viva como filo evoluíram os olhos pelo menos nove tempos separados, tornando -os uma espécie modelo para entender como um órgão tão complexo evoluiu.
- Cientistas sequenciaram o genoma de Bougainvillia cf. muscusuma água -viva com 28 olhos, oferecendo novas idéias sobre a evolução da visão.
- A espécie usa um conjunto único de genes para detecção de luz, sugerindo que ela evoluiu a visão através de uma via genética diferente da outra água -viva.
Um dos maiores mistérios da evolução é como as espécies desenvolveram a visão complexa. A água -viva está ajudando os cientistas a resolver esse quebra -cabeça, pois o grupo desenvolveu os olhos independentemente pelo menos nove momentos separados. Diferentes espécies de água -viva têm tipos surpreendentemente diferentes de visão, de manchas de olhos simples que detectam intensidade da luz a lentes sofisticadas, semelhantes às dos seres humanos.
Os biólogos estudaram a estrutura ocular da água -viva, a sensibilidade à luz e o comportamento visual por décadas, mas os genes exatos envolvidos na formação ocular da água -viva permanecem desconhecidos. O assessor Macias-Muñoz, professor de ecologia e biologia evolutiva, está explorando como os olhos e a detecção de luz evoluíram usando ferramentas genéticas. Seu laboratório acaba de completar um Sequência de genoma de alta qualidade de Bougainvillia cf. muscusum pequeno animal de água-viva no grupo Hydrozoa que tem 28 olhos surpreendentes.
Embora a equipe originalmente se propusesse a estudar uma espécie mais comum –Tripedalia Cystophoraou água -viva – que eles obtiveram em seu estágio de pólipo, o Bougainvillia Inesperadamente, apareceu em seu tanque de água do mar quando a água -viva começou a amadurecer, e eles acabaram sendo um tesouro científico. Bougainvillia é notoriamente difícil de manter vivo em laboratórios e tem sido amplamente pouco estudado. A equipe conseguiu extrair DNA de apenas 15 indivíduos pequenos e construir um mapa genético detalhado com mais de 46.000 genes previstos. Acredita -se que este seja o primeiro genoma disponível para uma espécie de água -viva com tantos olhos.
“Esse novo genoma é um ótimo recurso para estudos comparativos para entender como os animais evoluíram e o que o kit de ferramentas genético estava presente em seu último ancestral comum”, disse Macias-Muñoz.
BougainvilliaOs olhos, chamados ocelli, são estruturas simples que detectam luz, mas não têm a complexidade dos olhos da lente. Ao analisar seu genoma, a equipe encontrou 20 “opsinas”-proteínas sensíveis à luz usadas na visão em todo o reino animal. Em comparação, os humanos têm apenas quatro. Curiosamente, as opsinas em Bougainvillia diferem dos da água-viva mais conhecida, sugerindo que essa espécie evoluiu a visão através de uma via genética diferente. Os pesquisadores também encontraram outros genes envolvidos no desenvolvimento ocular e na resposta à luz.
No total, esse genoma oferece uma nova pista importante para entender como a visão evolui – principalmente como os olhos simples emergem em diferentes linhagens evolutivas. É uma base poderosa para futuras pesquisas biológicas.
Pesquisas futuras sobre a visão de água -viva
O laboratório Macias-Muñoz continua focado em estudar a genética da evolução ocular. Projetos futuros incluem a investigação dos papéis dos genes relacionados à visão identificados no Bougainvillia genoma e determinar quais estão realmente envolvidos na detecção de luz.
Outra direção de pesquisa é explorar a genética da regeneração ocular. Cnidários de olho como Bougainvillia pode regredir estruturas sensoriais que contêm olhos – similares de como os lagartos regeneram as caudas – uma habilidade rara que poderia desbloquear novas idéias sobre como os sistemas visuais se formam e curam.
Em resposta às críticas à sua teoria da seleção natural, Charles Darwin admitiu uma vez: “O olho até hoje me dá um arrepio frio, mas quando penso nas boas gradações conhecidas, minha razão me diz que devo conquistar o arrepio do frio”. As “gradações finas” encontradas em Jellyfish podem manter a chave para resolver esse mistério evolutivo-e com mais genomas de espécies de olhos exclusivos como os 28 olhos de Macias-Muñoz Bougainvilliaestamos chegando mais perto de uma resposta.
