Toen de mensen uit Afrika ongeveer 100.000 jaar begonnen te migreren geleden, veranderde hun huidkleur geleidelijk aan om aan hun nieuwe milieu's aan te passen.
En toen de laatste Ijstijd ongeveer 10.000 jaar geleden beëindigde, ervoeren de mariene voorvaderen van oceaan-blijft stilstaan stekelbaarsvissen dramatische veranderingen in huidkleuring aangezien zij pas gevormde meren en stromen koloniseerden. Het Nieuwe onderzoek toont aan dat ondanks de enorme evolutieve golf tussen mensen en stekelbaarsvissen drie-spined, hebben de twee species een gemeenschappelijke genetische strategie goedgekeurd om de huidpigmentatie te verwerven die elke species zou helpen in hun nieuwe milieu's bloeien.
De onderzoekers, door de onderzoeker David Kingsley worden geleid van het Howard Hughes Medical Institute, publiceerden hun bevindingen in 14 December, 2007, kwestie van de dagboekCel die. Kingsley en de eerste auteur Craig Miller zijn op de Universitaire School van Stanford van Geneeskunde, en andere medeauteurs zijn van de Universiteit van Porto in Portugal, de Universiteit van Brits Colombia, de Universiteit van Chicago, en de Verdere studies van de Universiteit van de Staat van Pennsylvania van stekelbaars, zeggen zij, kunnen openbaren andere buigzame stukken genetische machines zowel vissen als mensen voor aanpassing hebben gebruikt.
De stekelbaars is een eerste modelorganisme voor het bestuderen van evolutie wegens zijn buitengewone evolutieve geschiedenis, bovengenoemde Kingsley geworden. De „Stekelbaarzen hebben één van de meest recente en dramatische evolutieve stralingen ter wereld ondergaan,“ hij zei. Toen de laatste Ijstijd beëindigde, smolten de reuzegletsjers en leidden tot duizenden meren en stromen in Noord-Amerika, Europa, en Azië. Deze wateren werden gekoloniseerd door de mariene voorvaderen van de stekelbaars, die later aan het leven in zoetwater aanpasten. „Dit leidde tot een massa kleine evolutieve experimenten, waarin deze geïsoleerde die bevolking van vissen aan de nieuwe voedselbronnen worden aangepast, roofdieren, waterkleur, en watertemperatuur die zij in deze nieuwe milieu's vonden,“ verklaarde Kingsley.
Onder die waren aanpassingen nieuwe kleuringen die de vissencamouflage hielpen, species, onderscheiden en partners in hun nieuwe milieu's aantrekken. Tot nu toe, echter, hadden de wetenschappers begrepen welke niet genetische factoren de veranderingen in huidpigmentatie dreven.
De Menselijke bevolking heeft ook pigmentatieveranderingen ondergaan aangezien zij hebben aangepast aan het leven in nieuwe milieu's. De ecologische redenen voor die veranderingen kunnen vrij verschillend van de krachten zijn die de evolutie van pigmentatie in stekelbaarzen drijven, bovengenoemde Kingsley. Aangezien migreerde de menselijke bevolking uit Afrika in noordelijke klimaten, de behoefte aan donkerdere pigmentatie noodzakelijk om tegen de intense tropische verminderde zon te beschermen. Met huid die transparanter was aan zonlicht, konden de mensen beter voldoende vitamine D in hun nieuw klimaat produceren.
Beginnen de genetische basis van de veranderingen van de huidpigmentatie in vissen te begrijpen, kruisten Kingsley en zijn collega's stekelbaarsspecies die verschillende pigmentatiepatronen hadden en genetische tellers en de onlangs voltooide opeenvolgingskaart van het genoom van de vissen aan onderzoek naar de pigmentatie van de mechanisme regelende stekelbaars gebruikten. Zij zochten naar chromosoomsegmenten in de nakomelingen die altijd met overerving van donkere of lichte kieuwen en huid werden geassocieerd. Door gedetailleerde afbeelding van één dergelijk segment, vonden Kingsley en zijn collega's dat een gen genoemd Kitlg (plotseling voor „Uitrusting ligand“) met pigmentatieovererving werd geassocieerd. Kitlg was een uitstekende kandidaat voor het regelen van pigmentatie omdat de mutantvormen van het overeenkomstige gen in muizen veranderingen in bontkleur, bovengenoemde Kingsley veroorzaken.
Het gen Kitlg is betrokken bij een verscheidenheid van biologische processen, met inbegrip van de ontwikkeling van de kiemcel, de ontwikkeling van de pigmentcel, en hematopoiesis. De Lichte vissen hebben regelgevende veranderingen die uitdrukking van het gen Kitlg in kieuwen en huid verminderen, maar die niet de functie van het gen in andere weefsels verminderen. „Door uitdrukking van dit gen in één bijzondere plaats in het lichaam te veranderen, kunnen de vissen zuiveren - stem het niveau van uitdrukking van die factor in sommige weefsels maar niet anderen,“ bovengenoemde Kingsley. „Dat laat evolutieopbrengst een groot lokaal effect op een trek zoals kleur terwijl het bewaren van de andere functies van het gen.“
De Mensen hebben ook een gen Kitlg, en Kingsley en zijn collega's waren benieuwd of speelde het een rol in het regelen van de pigmentatie van menselijke huid. Één aanwijzing die zij kwam uit vorig onderzoek door andere groepen hebben gehad die dat het menselijke gen Kitlg verschillende veranderingen onder verschillende menselijke bevolking heeft ondergaan hadden geopenbaard voorstellen, die dat het evolutionarily significant is.
Geteste Kingsley en zijn collega's of de verschillende menselijke versies van het gen Kitlg met veranderingen in huidkleur worden geassocieerd. De Mensen met twee exemplaren van de Afrikaanse vorm van het gen Kitlg hadden donkerdere huidkleur dan mensen met één of twee exemplaren van de nieuwe variant Kitlg die in Europa en Azië gemeenschappelijk is.
„Hoewel de veelvoudige chromosomale gebieden tot de complexe trek van pigmentatie in zowel vissen als mensen bijdragen, hebben wij één gen geïdentificeerd dat een centrale rol in kleurenveranderingen in beide species,“ bovengenoemde Kingsley speelt.
„Aangezien de vissen en de mensen zo verschillend kijken, zijn de mensen vaak verrast die de gemeenschappelijke mechanismen over beide organismen kunnen uitbreiden,“ hij zeiden. „Maar er zijn echte parallellen tussen de evolutieve geschiedenis van stekelbaarzen en mensen. De Stekelbaarzen migreerden uit de oceaan in nieuwe milieu's over tienduizendtaljaren geleden. En zij kweken ongeveer eens om de één of twee jaar, die hen vijf duizend geven aan tienduizendtalgeneraties om aan nieuwe milieu's aan te passen.“
Hoewel de moderne mensen zich in Afrika voordeden, worden zij verondersteld om uit Afrika in de laatste 100.000 jaar gemigreerd te zijn. De „Mensen kweken ongeveer eens om de 20 jaar, die hen ongeveer 5.000 generaties geven of zo om uit een voorouderlijk milieu te voorschijn te komen en aan nieuwe milieu's rond de wereld te koloniseren en aan te passen,“ toegevoegde Kingsley. „Zo ondanks het verschil in totale jaren, is het onderliggende proces eigenlijk vrij gelijkaardig. Of het vissen of mensen is, waren er kleine migrerende bevolkingsaantallen die nieuwe milieu's ontmoeten en significante veranderingen in sommige trekken in een vrij korte tijd evolueren. En de genetische mechanismen die deze veranderingen kunnen veroorzaken kunnen zo worden beperkt dat de evolutie zal neigen om de zelfde soorten genen in verschillende organismen te gebruiken.“
Kingsley en zijn collega's nu onderzoeken de genetische basis van andere geëvolueerde trekken in de stekelbaars die een parallel in mensen kon vinden. „En gezien de graad waaraan de evolutieve mechanismen om tussen bevolking en organismen schijnen worden gedeeld, zijn wij optimistisch over het vinden van de bijzondere genen die aan andere recente aanpassingen aan veranderende milieu's in zowel vissen als mensen ten grondslag liggen,“ hij zeiden.
http://www.hhmi.org/