Quando os seres humanos começaram a migrar fora de África aproximadamente 100.000 anos há, sua cor da pele mudou gradualmente para adaptar-se a seus ambientes novos.
E quando a última Idade do Gelo terminada aproximadamente 10.000 anos há, antepassados marinhos de peixes da espinhela da oceano-moradia experimentou mudanças dramáticas na coloração da pele enquanto colonizaram lagos e córregos recentemente formados. A pesquisa Nova mostra que apesar do golfo evolucionário vasto entre seres humanos e os peixes three-spined da espinhela, as duas espécies adotaram uma estratégia genética comum para adquirir a pigmentação da pele que ajudaria cada espécie a prosperar em seus ambientes novos.
Os pesquisadores, conduzidos pelo investigador David Kingsley do Howard Hughes Medical Institute, publicaram seus resultados na introdução do 14 de dezembro de 2007 da Pilha do jornal. Kingsley e primeiro Craig Miller autor estão na Faculdade de Medicina da Universidade de Stanford, e outros co-autores são da Universidade de Porto em Portugal, a Universidade do Columbia Britânica, da Universidade de Chicago, e da Universidade Estadual que de Pensilvânia uns estudos Mais Adicionais da espinhela, dizem, podem revelar outras partes maleáveis de peixes genéticos da maquinaria e os seres humanos usaram-se para a adaptação.
A espinhela transformou-se um primeiro organismo modelo para estudar a evolução devido a sua história evolucionária extraordinária, disse Kingsley. As “Espinhelas submeteram-se a um do mais recente e radiações evolucionárias dramáticas na terra,” disse. Quando a última Idade do Gelo terminada, geleiras gigantes derreteu e criou milhares de lagos e de córregos em America do Norte, em Europa, e em Ásia. Estas águas foram colonizadas pelos antepassados marinhos da espinhela, que se adaptaram subseqüentemente à vida em de água doce. “Isto criou uma multidão de experiências evolucionárias pequenas, em que estas populações isoladas dos peixes adaptados às fontes do alimento, aos predadores, à cor de água, e à temperatura da água novos que encontraram nestes ambientes novos,” Kingsley explicaram.
Entre aquelas adaptações eram as colorações novas que ajudaram os peixes a se camuflar, distinguir a espécie, e a atrair companheiros em seus ambientes novos. Até aqui, contudo, os cientistas não tinham compreendido que factores genéticos conduziram as mudanças na pigmentação da pele.
As populações Humanas igualmente submeteram-se a mudanças da pigmentação enquanto se adaptaram à vida em ambientes novos. As razões ecológicas para aquelas mudanças podem ser bastante diferentes das forças que conduzem a evolução da pigmentação nas espinhelas, disseram Kingsley. Como populações humanas migrou fora de África em climas do norte, a necessidade para uma pigmentação mais escura necessária proteger contra o sol tropical intenso diminuído. Com pele que era mais transparente à luz solar, os seres humanos podiam melhor produzir a suficiente vitamina D em seu clima novo.
Para começar a compreender a base genética de mudanças da pigmentação da pele nos peixes, Kingsley e seus colegas cruzaram as espécies da espinhela que tiveram testes padrões diferentes da pigmentação e usaram sinais genéticos e o mapa recentemente terminado da seqüência do genoma do peixe para procurarar pela pigmentação de regulamento da espinhela do mecanismo. Procurararam pelos segmentos do cromossoma na prole que foram associados sempre com a herança da obscuridade ou as brânquias e a pele da luz. Com de traço detalhado de um tal segmento, Kingsley e seus colegas encontraram que um gene chamado Kitlg (curto para do “a ligante Jogo ") estêve associado com a herança da pigmentação. Kitlg era um candidato excelente para a pigmentação de regulamento porque os formulários do mutante do gene correspondente nos ratos produzem mudanças na cor da pele, disse Kingsley.
O gene de Kitlg é envolvido em uma variedade de processos biológicos, incluindo a revelação da célula germinal, a revelação da pilha do pigmento, e o hematopoiesis. os peixes Luz-Coloridos têm as mutações reguladoras que reduzem a expressão do gene de Kitlg nas brânquias e na pele, mas que não reduza a função do gene em outros tecidos. “Alterando a expressão deste gene em um lugar particular no corpo, os peixes podem ajustar o nível de expressão desse factor em alguns tecidos mas não outro,” disse Kingsley. “Que deixa o produto da evolução um efeito local grande em um traço como a cor ao preservar as outras funções do gene.”
Os Seres Humanos igualmente têm um gene de Kitlg, e Kingsley e seus colegas quiseram saber se jogou um papel em regular a pigmentação da pele humana. Um indício que tiveram veio da pesquisa precedente por outros grupos que tinham revelado que o gene de Kitlg do ser humano se submeteu a mudanças diferentes entre as populações humanas diferentes, sugerindo que fosse evolutionarily significativo.
Kingsley e seus colegas testaram se as versões humanas diferentes do gene de Kitlg estão associadas com as mudanças na cor da pele. Os Seres Humanos com duas cópias do formulário Africano do gene de Kitlg tiveram uma cor da pele mais escura do que povos com uma ou dois cópias da variação nova de Kitlg que é comum em Europa e em Ásia.
“Embora as regiões cromossomáticas múltiplas contribuem ao traço complexo da pigmentação em peixes e em seres humanos, nós identificamos um gene que joga um papel fundamental em mudanças da cor em ambas as espécies,” dissemos Kingsley.
“Desde peixes e seres humanos olhe tão diferente, povos são surpreendido frequentemente que os mecanismos comuns podem estender através de ambos os organismos,” ele disse. “Mas há umas paralelas reais entre a história evolucionária das espinhelas e seres humanos. Espinhelas migradas fora do oceano em ambientes novos aproximadamente dez mil anos há. E produzem aproximadamente uma vez que cada um ou dois anos, dando lhes cinco mil a dez mil gerações a se adaptar aos ambientes novos.”
Embora os seres humanos modernos elevarem em África, são pensados para ter migrado fora de África nos últimos 100.000 anos. Os “Seres Humanos produzem aproximadamente uma vez que cada 20 anos, dando lhes aproximadamente 5.000 gerações ou para emergir assim de um ambiente ancestral e para colonizar em todo o mundo e se adaptar aos ambientes novos,” Kingsley adicionou. “Assim apesar da diferença em anos totais, o processo subjacente é realmente bastante similar. Se fosse peixe ou seres humanos, havia populações de migração pequenas que encontram ambientes novos e que evoluem mudanças significativas em alguns traços relativamente em um curto período de tempo. E os mecanismos genéticos que podem produzir estas mudanças podem assim ser forçados que a evolução tenderá a usar os mesmos tipos de genes em organismos diferentes.”
Kingsley e seus colegas estão explorando agora a base genética de outro traços evoluídos na espinhela que poderia encontrar uma paralela nos seres humanos. “E dado o grau a que os mecanismos evolucionários parecem ser compartilhados entre populações e organismos, nós somos optimistas sobre encontrar os genes particulares que são a base de outras adaptações recentes aos ambientes em mudança em peixes e em seres humanos,” ele dissemos.
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