Когда люди начали мигрировать в Африке около 100.000 лет назад, их цвета кожи постепенно меняется, чтобы приспособиться к их новой среде.
И когда последний Ледниковый период закончился около 10000 лет назад, морских предков океана, обитающие колюшка рыбы опытные драматические изменения в коже окраску, как они колонизировали новообразованных озер и ручьев. Новые исследования показывают, что, несмотря на огромный эволюционный разрыв между человеком и трехиглых колюшка рыбы, два вида приняли общие генетические стратегии приобрести пигментации кожи, которые помогут каждому виду процветать в новых условиях.
Исследователи под руководством Медицинского института Говарда Хьюза следователь Дэвид Кингсли, опубликовали свои выводы в 14 декабря 2007 года, вопрос о сотовых журнала. Кингсли и первый автор Крейг Миллер в школе Стэнфордского университета медицины и других соавторов из университета Порто в Португалии, Университет Британской Колумбии, Университета Чикаго и Университета штата Пенсильвания Дальнейшие исследования колюшка, говорят они, может выявить другие ковкого куски генетического механизма как рыб, так и люди использовали для адаптации.
Колюшка стал премьером организма модель для изучения эволюции в силу своей чрезвычайной эволюционную историю, сказал Кингсли. "Колюшки прошли один из самых последних и драматических эволюционной излучений на земле", сказал он. Когда последний ледниковый период закончился, гигантские ледники таяли и созданы тысячи озер и рек в Северной Америке, Европе и Азии. Эти воды были колонизированы морских предков колюшки, которая впоследствии приспособлен к жизни в пресной воде. "Это создало множество маленьких эволюционные эксперименты, в которых эти изолированных популяций рыб, адаптированных к новым источникам пищи, хищники, акварель, и температура воды, что они нашли в этих новых условиях", Кингсли объяснил.
Среди тех, приспособления были новые окраски, которая помогла рыбы маскируют себя, различать виды, и привлекают товарищей в их новой среде. До сих пор, однако, ученые не понимали, что генетические факторы вынудили изменения в пигментации кожи.
Человек населения также претерпели изменения пигментации, как они приспособились к жизни в новых условиях. Экологические причины этих изменений могут быть совершенно отличной от движущих сил эволюции пигментации в колюшек, сказал Кингсли. Как человеческие популяции мигрировали из Африки в северном климате, потребность в темной пигментацией необходимо для защиты от интенсивного тропического солнца уменьшается. С кожей, которая была более прозрачной для солнечного света, люди смогли лучше производить достаточное количество витамина D в их новом климате.
Для начала, чтобы понять генетическую основу изменения пигментации кожи у рыб, Кингсли и его коллеги перешли колюшки видов, которые имели разные модели пигментации и использовать генетические маркеры и недавно завершил последовательность карту генома рыбы, чтобы найти механизм, регулирующий колюшки пигментации. Они искали хромосомы сегментов в потомство, которые всегда были связаны с наследием темного или светлого жабры и кожу. Через детальное картирование одного из таких сегментов, Кингсли и его коллеги обнаружили, что ген Kitlg (сокращение от "Кит лиганд") был связан с пигментацией наследования. Kitlg был отличным кандидатом для регулирования пигментации потому что мутантные формы соответствующих генов у мышей производят изменения в окраски меха, сказал Кингсли.
Kitlg ген участвует в различных биологических процессов, в том числе половых клеток развитие, развитие пигмент клетки, и кроветворения. Светлые рыбы регуляторные мутации, которые уменьшают экспрессию гена Kitlg в жабры и кожу, но не снижают функции гена в других тканях. "Путем изменения экспрессии этого гена в одном конкретном месте в организме, рыба может настроить уровень экспрессии этого фактора в некоторых тканях, но не все", сказал Кингсли. "Это позволяет производить эволюции больших местное действие на черта, как цвет, сохраняя при этом другие функции гена."
Люди также имеют Kitlg ген, и Кингсли и его коллеги спрашивает, если она играет роль в регуляции пигментации кожи человека. Один ключ они пришли из предыдущих исследований других групп, которые показали, что человеческий ген Kitlg претерпела различные изменения среди различных человеческих популяций, предполагая, что это эволюционно значимым.
Кингсли и его коллеги проверили ли различные человеческие версии Kitlg гена, связанные с изменением цвета кожи. Люди с двумя копиями африканскую форму Kitlg гена были более темного цвета кожи, чем люди с одной или двух копий новой Kitlg вариант, который часто встречается в Европе и Азии.
"Хотя несколько участках хромосом способствовать комплекса черта пигментации в обеих рыб и человека, мы определили один ген, который играет центральную роль в изменение цвета у обоих видов", сказал Кингсли.
"Поскольку рыба и люди смотрят такие разные, люди часто удивляются, что общие механизмы могут распространяться на обоих организмов", сказал он. "Но Есть реальные параллели между эволюционной истории колюшки и людей. Колюшки мигрировали из океана в новую среду около десяти тысяч лет назад. И они размножаются примерно раз в один-два года, что дает им пяти тысяч до десяти тысяч поколений, чтобы приспособиться к новым условиям ".
Хотя современные люди возникли в Африке, они, как полагают, мигрировали из Африки в последние 100 тысяч лет. "Люди породы примерно раз в 20 лет, предоставляя им около 5000 поколений или около того, чтобы выйти из предков окружающей среды и колонизировать и адаптироваться к новой среде во всем мире", добавил Кингсли. "Так, несмотря на различие в общей сложности лет, основной процесс на самом деле очень похожи. Будь то рыбы или людей, там были небольшие миграции населения сталкивается с новыми средами и развивается значительных изменений в некоторые черты в относительно короткое время. И генетические механизмы, которые могут производить эти изменения могут быть настолько ограниченными, что эволюция будет стремиться использовать те же самые виды генов в различных организмах ".
Кингсли и его коллеги в настоящее время изучают генетическую основу других развивались черты колюшки, которая может найти параллель в людях. "А если учесть, в какой степени эволюционные механизмы кажутся распределяется между населением и организмов, мы оптимистично о поиске определенных генов, которые лежат в других недавних адаптации к меняющимся условиям в обеих рыб и людей", сказал он.
http://www.hhmi.org/