Det har lenge vært forstått at hår og fjær er kuttet fra samme klut, som begge skjold skjør hud. Men denne forbindelsen har overrasket forskere i mange år: fugler og pattedyr er ikke evolusjonære "søstre" - de delte seg ikke i ett fall på livets tre.
Forskere ved University of Virginia kan ha funnet ut et svar på dette forvirrende conundrum. Ny forskning fra universitetet antyder at de første virveldyrene som koloniserte tørt land bar en suvenir fra havet: skalaer.
Dette er ikke første gang forskere har undersøkt dette uklare temaet. En vagt reptilisk vanlig stamfar er teoretisert for å ha gitt opphav til både pattedyr og fugler. Men i flere tiår kunne ikke forskere finne koblingen, noe som førte til ideen om at pattedyr og fugler kan ha "oppfunnet" disse beleggene hver for seg, til tross for deres basalikheter.
Så, for to år siden, snublet forskere fra Universitetet i Genève og Universitetet i Helsingfors over en sjelden, skjelløs skjeggete drage i et kjæledyrmarked. Nysgjerrig kjøpte forskerne dyret og brakte det til laboratoriet deres, hvor de sekvenserte dets DNA. Dette avdekket et oppsiktsvekkende faktum: de samme utviklingsstrukturene som gir opphav til fjær og hår kan kontrollere produksjonen av reptilskala. Det viste seg feil i et gen som heter ektodysplasin-A, som hos pattedyr og fugler bidrar til henholdsvis vekst av hår og fjær, også etterlater skjeggete drager i buffen. Hva mer er, da gruppen så på øgle, slange og krokodilleembryoer gjennom et kraftig mikroskop, så de hva som så ut til å være de samme bittesmå, hevede humper som modnes til hår og fjær hos andre arter.
Noen forskere var imidlertid forbeholdt når de tolker dataene, mens en patolog vurderte funnene som bare en "trinnvis oppdatering" i et 2016-intervju med Science. Et vanlig gen er kanskje ikke definitivt for å bevise vanlig aner, og anatomi med svært ulik utviklingsmessig opprinnelse kan ofte gi opphav til lignende strukturer; for eksempel oppstod vinger separat hos insekter og fugler.
Forskningen fra University of Virginia, som ble publisert tirsdag i tidsskriftet eLife, har potensial til å få debatten til å hvile. Rifling gjennom enda eldre grener av det evolusjonære treet, undersøkte UVA-biolog Andrew Aman utviklingen av laboratoriedyrket sebrafisk, et favorittverktøy blant biologer på grunn av at disse fiskene er gjennomsiktige i store deler av ungdommen. Men deres spøkelsesvisage har også potensielt ført forskere på villspor.
"Sebrafiskhud, inkludert den benete vekten, er stort sett gjennomsiktig, og forskere har sannsynligvis ganske enkelt sett forbi skalaene til de indre strukturene, " forklarer Aman i et intervju med Fariss Samarrai ved UVA Today .
Men ved nærmere undersøkelse fant Aman og kollegene at genene som dikterer dannelse av sebrafiskskala er identiske med de som tidligere var identifisert hos pattedyr, fugler og reptiler, noe som indikerer at disse tre sistnevnte gruppene utvikler seg på måter som ikke bare er hverandre, men også en langt eldgamere stamfar som strekker seg helt tilbake til 385 millioner år. Takknemlig nok var ektodysplasin-A, mutasjoner som hadde fremprovosert skjeggete drager, blant genene som ble studert i Amans arbeid.
Den nye forskningen maler et plausibelt portrett av nedstigning: våre marine forfedre, pyntet i skalaer, svømte hav. Et sted underveis kjørte noen få ulykkelige individer bølgene og fant ly på land, der tungvekt, som er bygget rundt en base laget av bein, viste seg tungvint. Etter hvert som tiden gikk, erstattet lette hår og fjær denne tunge marine rustningen, og kastet deres lit til det harde, indre stillaset. I krypdyr stakk skalaer rundt seg, men som hår og fjær var ikke lenger avhengige av bein.
Når vi vet at hår, fjær og vekter spirer fra de samme grunnleggende genetiske traséene, hjelper det å tette et gap i forståelsen av våre egne evolusjonsrøtter. Men forskerne mener at funnene deres også har moderne implikasjoner. En bedre forståelse av tidlig vekst og regenerering vil sannsynligvis bare forbedre vår forståelse av menneskelige utviklingsforstyrrelser, inkludert fødselsdefekter.
Å belyse den vanlige opprinnelsen mellom fiskeskala og menneskehår utstyrer forskere med en tilleggsmodell for å studere viktige sykdommer. Som fordel, er sebrafisk allerede et fast inventar i forskningsfasiliteter rundt om i verden - og det slår absolutt i å kjempe mot verdens dyrebutikker for (u) skjeggete drager i vitenskapens navn.
