Nu ved vi, hvorfor næbdyr er så mærkelige - deres gener er delvist fugle, krybdyr og pattedyr

Næbdyr spiser en orm. (JohnCarnemolla/Getty Images)

Det første komplette kort over et næbdyrsgenom er netop blevet frigivet, og det er lige så mærkeligt, som man ville forvente af et væsen med 10 kønskromosomer, et par giftsporer, en pels affluorescerende pels, og hud, der 'sveder' mælk.

Andenæbbet næbdyr er virkelig et af de mærkeligste væsner på Jorden. Sammen med den spidse echidna tilhører disse to australske dyr en højt specialiseret gruppe af pattedyr, kendt som monotremes, som både lægger æg, men også amme deres unger med mælk.

Begges gener er relativt primitive og uændrede, hvilket afslører en bizar blanding af flere klasser af hvirveldyr, herunder fugle, krybdyr og pattedyr.



Så forskelligt som næbdyret kan virke i starten, er det netop disse forskelle, der afslører vores ligheder og vores fælles herkomst med Jordens andre hvirveldyr.

Forskere mener, at dets genom kan fortælle os hemmeligheder om vores egen udvikling, og hvordan vores fjerne pattedyrs forfædre gik fra at lægge æg til at føde.

'Det komplette genom har givet os svarene på, hvordan nogle få af næbdyrets bizarre træk opstod,' forklarer evolutionsbiolog Guojie Zhang fra Københavns Universitet.

'Samtidig er afkodning af genomet for næbdyr vigtig for at forbedre vores forståelse af, hvordan andre pattedyr udviklede sig - inklusive os mennesker.'

I tidligere år fik en hundyr næbdyr sekventeret noget af sit genom, men uden nogen Y-kromosomsekvenser manglede en masse information.

Ved hjælp af et næbdyr af hankøn har forskere nu lavet et fysisk kort med et meget nøjagtigt næbdyrsgenom.

I dag er levende pattedyr opdelt i tre grupper, herunder monotremes, pungdyr og eutherians, eller 'placenta'. Vi mennesker tilhører den sidste gruppe.

Tilsammen udgør de to sidstnævnte en underklasse kendt som teriske pattedyr . Therian pattedyr føder alle levende unger, men monotremes er simpelthen for forskellige til også at blive klumpet sammen med den gruppe.

Det er stadig uklart, hvornår alle tre af disse forskellige grupper først begyndte at afvige fra hinanden. Nogle tror, ​​at monotremes splittes først, hvor pungdyr og eutherianer følger trop. Andre mener, at alle tre grupper adskilte sig nogenlunde samtidig .

Næbdyrets genom har nu hjulpet med at opklare nogle af datoerne. De indsamlede data fra echidna og næbdyrsslægter antyder, at deres sidste fælles forfader levede for op til 57 millioner år siden.

I mellemtiden ser monotremes som helhed ud til at have afveget fra pungdyr og eutheriske pattedyr for omkring 187 millioner år siden.

Selv efter al den tid er det semi-akvatiske næbdyr forblevet bemærkelsesværdigt uændret og passer til en niche i den australske busk, som mange pungdyr og pattedyr simpelthen ikke kan.

Forfatterne var særligt interesserede i dyrets kønskromosomer, som ser ud til at være opstået uafhængigt af andre pattedyr, som alle indeholder et simpelt XY-par.

Næbdyret er dog det eneste kendte dyr med 10 kønskromosomer (echidnas har ni). Næbdyr har 5X og 5Y kromosomer organiseret i en ring, der ser ud til at være brudt fra hinanden i stykker i løbet af pattedyrs evolution.

Ved at sammenligne denne kromosominformation med mennesker, opossums, tasmanske djævle, høns og firbens genomer, fandt forfatterne, at næbdyrets kønskromosomer har mere til fælles med fugle som høns end pattedyr som mennesker.

Men mens næbdyr lægger æg som høns, fodrer de deres unge mælk som pattedyr.

Det er derfor ikke så overraskende, at monotreme genomer indeholder de fleste af de mælkegener, som andre pattedyr i verden besidder.

Kaseingener hjælper med at kode for visse proteiner i mælk fra pattedyr, men monotremer ser ud til at have ekstra kaseiner med ukendte funktioner. Når det er sagt, er deres mælk ikke ulig hvad der kommer fra en ko eller endda et diegivende menneske.

Som sådan er næbdyret sandsynligvis ikke så afhængig af ægproteiner som andre fugle- og krybdyrarter, fordi det senere kan fodre deres unger gennem laktationskirtlerne på huden.

Dets genom understøtter dette. Mens fugle og krybdyr er afhængige af tre gener, der koder for store ægproteiner, ser næbdyret ud til at have mistet størstedelen af ​​disse gener for omkring 130 millioner år siden. Kyllinger har i dag alle tre ægproteingener, mennesker har ingen, og næbdyret har kun én fuldt funktionel kopi tilbage.

Næbdyret er et underligt mellemting, og dets genom er en slags bro til vores egen evolutionære fortid.

'Det informerer os om, at mælkeproduktionen i alle eksisterende pattedyrarter er blevet udviklet gennem det samme sæt gener, der stammer fra en fælles forfader, som levede for mere end 170 millioner år siden - sammen med de tidlige dinosaurer i juraperioden,' Zhang siger .

Det fulde genom har også afsløret tabet af fire gener forbundet med tandudvikling, som sandsynligvis forsvandt for omkring 120 millioner år siden. Til at spise bruger næbdyret nu et par hornlignende tallerkener til at male sin mad.

De giftige sporer på bagbenene kan muligvis forklares med væsnets defensingener, som er forbundet med immunsystemet hos andre pattedyr, og ser ud til at give anledning til unikke proteiner i deres gift. Echidnas, som også fik sekventeret deres fulde genomer, ser ud til at have mistet dette nøglegiftgen.

Forfatterne sige deres resultater repræsenterer 'noget af den mest fascinerende biologi af næbdyr og echidna'.

'De nye genomer for begge arter vil muliggøre yderligere indsigt i deres innovationer og biologien og udviklingen af ​​disse ekstraordinære æglæggende pattedyr,' de konkludere .

Undersøgelsen blev offentliggjort i Natur .

Populære Kategorier: Mening , Miljø , Sundhed , Plads , Samfund , Natur , Tech , Fysik , Mennesker , Forklarer ,

Om Os

Offentliggørelse Af Uafhængige, Beviste Fakta Om Rapporter Om Sundhed, Rum, Natur, Teknologi Og Miljøet.