7 Minutės
Retas dvikryptis gynandromorfinis voras Tailande atradimas
Vakarų Tailando nutolusio miško masyvo vietovėje Čulalongkorno universiteto ir Ubon Ratchathani universiteto mokslininkai užfiksavo naują, išskirtinę vorų rūšį, kurios kūne ryškiai matoma beveik tobula vyrų ir moterų savybių riba. Ištirtas egzempliorius turi vertikalią padalą: vienoje pusėje aiškiai dominuoja vyriškam tipui būdinga spalva ir morfologiniai bruožai, kitoje pusėje matyti moteriškos morfologijos požymiai. Ši būklė, vadinama dvikryptine gynandromorfija, yra itin reta seksualinio mozaikizmo forma gyvūnijoje ir sulaukė didelio arachnologų, vystymosi biologų ir gamtosaugininkų dėmesio visame pasaulyje.
Tarptautinis mokslo leidinys IFLScience pranešė apie radinį po to, kai tyrėjų grupė atliko inventorizaciją Phanom Thuan rajono miškuose. Observatoriai pažymėjo, kad naujos rūšies patelės dažniausiai yra rudo‑oranžinės spalvos, tuo tarpu patinai vyrauja šviesesniais tonais arba beveik balti su tamsiais taškais. Sugautame gynandromorfe viena pusė buvo sodriai oranžinė, o kita pusė — balta su šlakeliais ir tamsiomis dėmėmis; tai vizualiai dramatiškas lytiškumo dimorfizmo padalijimas per kūną.
Kas yra dvikryptinė gynandromorfija ir kaip ji susidaro?
Dvikryptinė gynandromorfija yra vystymosi anomalija, kai individas sudarytas iš dviejų skirtingų lyties ląstelių populiacijų, kurios lokalizuotos priešingose kūno pusėse, sukuriant pažodžiui pusiau vyrišką, pusiau moterišką organizmą. Genetiškai ir embriologiškai tai susiję su klaidomis ankstyvųjų embriono ląstelių dalijimosi metu.
Pagrindinė genetika ir embryoninis laikas
Biologinė lytis dažnai nustatoma pagal lytines chromosomas (daugelyje gyvūnų tai X ir Y, paukščiams ir kai kuriems vabzdžiams — Z ir W). Po apvaisinimo zigotos chromosomos dubliuojasi ir ankstyvosios mitozės paprastai tolygiai paskirsto chromosomų komplektus, todėl visos ląstelės įgyja vienodą lytinių chromosomų konstituciją. Tačiau jei ankstyvosios mitozės metu įvyksta chromosomų neteisingas pasiskirstymas (missegregacija) arba kitos chromosominės klaidos, dukterinės ląstelės gali turėti skirtingus lytinių chromosomų rinkinius. Kai toks defektas pasireiškia pirmose arba vienoje iš pirmųjų ląstelių dalijimosi stadijų, vėlesnės linijos, kilusios iš tų ląstelių, gali užimti atskiras kūno puses, o tai lemia aiškų anatomijos suskirstymą: vienoje pusėje dominuoja vyriškos chromosomos turinčios ląstelės, kitoje — moteriškos.
Nors dvikryptinė gynandromorfija yra reta, ji buvo dokumentuota anksčiau drugeliuose, paukščiuose, vėžiagyviuose bei kituose vabzdžiuose ir voragyviuose. Ši būklė yra vertinga, nes parodo, kaip lytiniai bruožai išsidėsto vystymosi eigoje; tokie egzemplioriai sudaro unikalius gamtinius eksperimentus, leidžiančius nagrinėti seksualinę diferenciaciją, audinių specifinį genų ekspresijos modeliavimą ir ląstelių linijų paskirstymą organizme.
Atranka, taksonomija ir mokslinis kontekstas
Tyrėjų komanda naujai rūšiai priskyrė binominį pavadinimą Damarchus inazuma. Specifinis epitetas pasirinktas nuorodai į fiktyvų personažą iš japonų manga One Piece, siekiant tematiniu ryšiu paminėti pokyčius ir metamorfozę populiarioje kultūroje. Pilnas rūšies aprašymas ir diagnostiniai duomenys paskelbti recenzuotame žurnale Zootaxa, kur autoriai pateikia morfometrinius matavimus, diagnostines iliustracijas ir palyginimus su artimomis rūšimis bei aptaria diagnostinius kriterijus identifikacijai.
Laukinių mėginių rinkimas ir morfologinė analizė vyko taikant standartines arachnologijos protokoluose aprašytas procedūras: egzemplioriai buvo nufotografuoti aukštos raiškos įranga, konservuoti tinkamomis priemonėmis ilgalaikiam saugojimui ir išsamiai ištirti mikroskopu tam, kad būtų dokumentuota gonoporų vieta ir išsidėstymas, pedipalpų konstrukcija (tai ypač svarbu patinų identifikacijai), pilvo ir krūtinkaulio (karapaco) spalva, raštai bei kitų morfologinių struktūrų detalės. Gynandromorfas suteikė tiesioginį palyginimą tarp vyriškų ir moteriškų požymių tame pačiame organizme, leidžiant mokslininkams lyginti bruožų pasireiškimą šoniniu principu.
Taksonominis procesas apėmė holotipo ir paratipų nustatymą, saugojimą muziejų kolekcijose bei detalią dokumentaciją, kad kiti tyrėjai galėtų patikrinti aprašymus ir palyginti radinius. Tokie veiksmai yra privalomi siekiant užtikrinti naujos rūšies apibrėžiamumą, nomenklatūros stabilumą ir mokslo bendruomenės priimamumą.
Poveikis araknidų biologijai ir tolimesni tyrimai
Šis radinys turi kelias svarbias pasekmes. Pirma, jis pateikia akivaizdų pavyzdį, kaip vystymosi klaidos gali atskleisti genetinius ir ląstelinius pagrindus, lemiančius lytinį dimorfizmą. Antra, naujos rūšies dokumentavimas papildo Taksonominę žinią ir biologinės įvairovės įrašus Tailando miškų ekosistemose, kas yra svarbu tiek biogeografijai, tiek apsaugos planavimui. Trečia, gerai aprašyti gynandromorfai gali paskatinti molekulinius ir genetinius tolesnius tyrimus — pavyzdžiui, tikslingą kairės ir dešinės audinių dalies sekoskaitą (targeted sequencing), kariotipinius tyrimus, fluorescencinę in situ hibridizaciją (FISH) arba audinių RNA‑seką (RNA‑seq) — siekiant identifikuoti chromosomines ar genų ekspresijos skirtumus, kurie lemia padalytą fenotipą.
Mokslininkai pažymėjo, kad tokiuose egzemplioriuose yra natūralūs atvejai, leidžiantys tirti, kaip lytiniai bruožai modeliuojami audiniuose ir kaip vietinės ląstelių populiacijos skaito chromosominius lyties signalus vystymosi metu. Tokie pavyzdžiai leis išsiaiškinti, ar lokalių audinių skirtumus lemia chromosominė missegregacija, somatinės mutacijos, epigenetiniai pokyčiai ar jų derinys. Tyrėjų komanda pabrėžė tęstinių inventorizacijų svarbą mažai ištirtose buveinėse ir rekomendavo papildomas genetines analizes, kad būtų patvirtintas chromosominis dvikryptinės būklės pagrindas šiame egzemplioriuje.
Be to, toks radinys kelia klausimus apie reprodukcinį pajėgumą ir elgseną: ar gynandromorfiniai individai išsaugo gebėjimus poruotis, ar turi abiejų lyčių elgsenos elementų derinius, ir kaip tai veikia populiacijų dinamiką ar evoliucinę reikšmę. Atsakymai į šiuos klausimus gali reikalauti ilgesnių stebėjimų lauke, eksperimentinių elgsenos tyrimų ir palikuonių studijų, jei įmanoma užauginti ar stebėti gyvenimo ciklo tęstinumą kontroliuojamomis sąlygomis.
Paskelbimas ir autorystė
Formalus rūšies aprašas paskelbtas žurnale Zootaxa. Straipsnį papildžiusios fotografijos priskirtos Surin Limrudee ir įtrauktos į lauko ataskaitą bei publikaciją. Šis atradimas patvirtina, kad tikslinės lauko ekspedicijos kartu su kruopščiu morfologiniu dokumentavimu yra būtinos biologinės įvairovės tyrimams ir rūšių aprašymams. Tokie darbiniai metodai užtikrina, kad nauji radiniai yra atkartojami, patikrinami ir integruojami į platesnę mokslinę žinią apie regioninę fauną.
Eksperto įžvalgos
Pasak dr. A. N., vystyminės biologijos fiktyvaus komentaro, dvikryptiniai gynandromorfai yra retos galimybės žvelgti į vystymosi mechanizmus. Kai egzempliorius turi tokią aiškią kairės‑dešinės padalą lyties specifinių požymių atžvilgiu, atsiranda galimybė išbandyti hipotezes apie ląstelių protėvius, genų reguliaciją ir apie tai, kaip audiniuose nurodomi seksualiniai bruožai. Tyrėjas pridūrė, kad būsimi genomikos palyginimai tarp audinių iš kiekvienos pusės galėtų patvirtinti, ar sąlygą sukėlė chromosominė missegregacija, lokalizuotos somatinės mutacijos, ar kitokios molekulinės priežastys.
Ekspertai taip pat rekomenduoja atlikti papildomus tyrimus, tokius kaip kariotipavimas, FISH, sekoskaita ir epigenetinės žymenų analizės tam tikroje audinių kameroje. Tokie labai tikslūs molekuliniai tyrimai gali parduoti naują informaciją apie specifinius genus, atsakingus už spalvą, pedipalpų vystymąsi ir kitus lytiškumo aspektus, kas savo ruožtu praturtintų mūsų supratimą apie evoliucinius procesus, formuojančius seksualinį dimorfizmą arachnidų grupėje.
Išvados
Damarchus inazuma radinys Tailande yra reikšmingas tiek todėl, kad praplečia vorų taksonomiją, tiek todėl, kad dvikryptinis gynandromorfinis egzempliorius suteikia retą natūralų eksperimentą nagrinėti lytinės diferenciacijos procesus. Tolesni lauko tyrimai, kartu su kryptinėmis molekulinėmis analizėmis, padės išaiškinti vystymosi-genetinius mechanizmus, kurie sukuria tokius įspūdingus ir reta natūralius anomalijų atvejus. Ši istorija pabrėžia, jog biologinės įvairovės stebėjimai, taksonominis darbas ir modernūs genetikos metodai kartu sudaro tvirtą pagrindą suprasti gyvūnų vystymosi, evoliucijos ir apsaugos aspektus.
Rekomenduojama tęsti tyrimus regionuose, kurių biologinė įvairovė dar nėra pilnai ištirta, taikyti integruotus metodus — morfologinius, molekulinius ir ekologinius tyrimus — bei užtikrinti egzempliorių prieinamumą muziejams ir mokslo kolekcijoms tolimesnėms analizėms. Tokiu būdu galima geriau įvertinti, kaip dažnai atsiranda gynandromorfizmas gamtoje, kokią ekologinę reikšmę jis turi skirtingiems taksonams ir kokią informaciją jis suteikia apie pagrindinius lyties nustatymo ir audinių modelių mechanizmus.
Šaltinis: smarti
Palikite komentarą