Tim Fitzharris/NGS
Giraffer afveget fra deres nærmeste slægtning, okapi, omkring 11,5 millioner år siden.
kalder det en høj opgave: forskere har afkodet giraffens genomer og dens nærmeste slægtning, okapi., Sekvenserne, offentliggjort den 17 Maj i Nature Communications1, afslører ledetråde til det ældgamle mysterium om, hvordan giraffen udviklede sin usædvanligt lange hals og ben.
Forskere i Usa og Tanzania analyseret det genetiske materiale af to Masai giraffer (Giraffa camelopardalis tippelskirchi) fra Masai Mara i Kenya, en i Nashville Zoo i Tennessee og en okapi fosteret (Okapia johnstoni) fra Hvid Eg Conservation Center i Yulee, Florida.,
“Dette er en vidunderlig demonstration af magt komparativ genomforskning til at forbinde udviklingen af dyrearter på denne planet til molekylære begivenheder, som vi ved, skal ligge til grund for den ekstraordinære mangfoldigheden af liv på denne planet,” siger David Haussler, direktør for Genomics Institute på University of California, Santa Cruz.
lang udsigt
som de højeste pattedyr på jorden kan giraffer nå højder op til næsten 6 meter, med halser, der strækker sig 2 meter., For at forhindre, besvimelse, når de lavere hovedet for at drikke af vandet, giraffer har udviklet en usædvanlig stærk pumpe mekanisme i deres hjerter, der kan opretholde et blodtryk 2,5 gange højere end for mennesker. For at holde balancen og nå sprints op til 60 kilometer i timen har giraffer en skrånende ryg, lange ben og korte kufferter. Men deres nærmeste slægtning-okapi-ligner en .ebra og mangler disse ændringer.,
Tidligere genetiske undersøgelser har antydet, at okapi og giraffen udskilte sig fra en fælles forfader omkring 16 millioner år siden, siger undersøgelse co-forfatter Douglas Cavener, biolog ved Pennsylvania State University i universitetsparken. Men den seneste undersøgelse fandt, at de to arter divergerede meget mere for nylig for omkring 11, 5 millioner år siden.,
for At identificere genetiske forandringer, der er forbundet med giraffen ‘ s unikke kvaliteter, Cavener og hans kolleger i forhold gen-kodende sekvenser af giraffen genom til okapi, og så til dem af mere end 40 andre pattedyr, herunder får, køer og mennesker.
høj fortælling
forskerne fandt omkring 70 gener i girafgenomet, der viste tilpasninger, der ikke blev set hos andre pattedyr. To tredjedele af disse gener koder for proteiner forbundet med regulering af forskellige aspekter af udvikling og fysiologi, især i skelet-og kardiovaskulære systemer., Fire af dem, for eksempel, er ‘homeobo.’ gener forbundet med udvikling af rygsøjlen og benene.
“alle disse gener i giraffen — vi har dem selv. Det, der gjorde giraffer unikke, er bare at tinker med dem lidt og ændre dem på subtile måder,” siger Cavener.
Nogle af de identificerede specifikke gener er involveret i regulering af både skelet-og kardiovaskulær udvikling. Dette kan betyde, at mutationer i et lille antal gener driver girafens tilpasninger, såsom en lang hals og et turboladet kardiovaskulært system, parallelt, siger Cavener.,
denne undersøgelse identificerer gener forbundet med giraffens tilpasninger, men beviser ikke deres rolle i dyrets udvikling. Cavener og co-forfatter Morris Agaba — en molekylær genetiker på Nelson Mandela African Institute for Science and Technology i Arusha, Tanzania — plan for at teste denne forbindelse ved at indføre ryg – og-ben-relaterede mutationer i mus ved hjælp af gen-redigering teknikker. “Det ultimative ville være at lave en langhalset mus,” fortæller Cavener.,
Miljøforkæmpere som Derek Lee, en kvantitativ økolog i den Vilde Natur Institut i Weaverville, North Carolina, se en mere umiddelbar fordel af de nye resultater: at bringe opmærksomhed til den situation, giraffer. I Afrikas savanneskove spiser giraffer på akacietræer og tjener som bytte for rovdyr som løver og hyener. Men i de sidste 15 år er deres antal faldet med 40% som følge af tab af levesteder og ulovlig jagt på bushmeat. 80.000 giraffer tilbage på kontinentet.
“giraffer er faldet voldsomt i naturen,” siger Lee., “Det ville være en travesty at miste dette storslåede dyr, når vi lige er begyndt at forstå dets genetiske kode.”