Istraživanje: Tijela zvijezda nisu tijela

Kod većine životinja je vrlo lako razlikovati glavu od tijela, no to nije slučaj kod morskih zvijezda. Ova životinjica ima pet identičnih krakova sa slojem "cijevastih nožica" pomoću kojih se kreće po morskom dnu, zbog čega su se biolozi pitali ima li morska zvijezda prednji i zadnji kraj te ima li uopće glavu.

Najnovije genetsko istraživanje je pokazalo suprotan rezultat - da su morske zvijezde uglavnom glave koje nemaju torzo ili rep te da su vjerojatno evolucijski izgubile ta svojstva tijekom vremena. Znanstvenici dodaju da je sada jasnije zašto neki bizarni fosili predaka morskih zvijezda imaju nešto što nalikuje torzu.

"Izgleda da morskoj zvijezdi potpuno nedostaje tijelo, najbolji opis bi bio da se radi o glavi koja puže po morskom dnu", rekao je evolucijski genetičar Laurent Formery sa Sveučilišta Stanford i Sveučilišta Kalifornija, a prenosi CNN.

Jedinstven oblik

Zvjezdače su razred pokretnih morskih životinja iz koljena bodljikaša. Ova neobična bića imaju jedinstven plan "tijela" koji se sastoji od pet jednakih dijelova. Započinju sa životom kao jajašca, a zatim se razvijaju u ličinke koje tjednima ili mjesecima plutaju u oceanu prije nego što se spuste na dno. Tamo prolaze kroz proces koji transformira bilateralno tijelo u oblik zvijezde ili pentaradijalno tijelo.

"Ovo je već stoljećima zoološki misterij. Kako možete prijeći s bilateralnog plana tijela na pentaradijalni plan i kako možete usporediti bilo koji dio morske zvijezde s našim vlastitim planom tijela?" rekao je morski biolog Christopher Lowe sa Sveučilišta Stanford.

Bilateralni plan tijela većine životinja proizlazi iz genetike na molekularnoj razini koja se može pratiti u regijama glave i trupa ili glavnog tijela, zbog čega kralježnjaci, poput ljudi, i mnogi beskralješnjaci, uključujući kukce, dijele slično genetsko programiranje.

Proučavali ekspresiju gena

Bodljikaši imaju zajedničkog pretka s bilateralnim životinjama, što dodatno povećava zagonetku. Znanstvenici su stoga skenirali zvjezdače mikrokompjutoriziranom tomografijom kako bi dobili izuzetno detaljan trodimenzionalni prikaz oblika i strukture morskih zvijezda.

Zatim su tražili ekspresiju gena unutar tkiva i odredili specifične sekvence RNA unutar stanica. Genski izražaj ili genska ekspresija ostvarenje je informacije iz gena radi proizvodnje genskoga proizvoda. Uglavnom se odnosi na proces koji omogućuje da samo određeni geni dođu do izražaja.

Kreirali jedinstvenu 3D mapu 

Nakon što su prikupili sve podatke kreirali su 3D mapu kako bi odredili na kojim područjima dolazi do ekspresije gena tijekom razvoja i rasta morske zvijezde. Otkrili su da se genetski potpisi povezani s razvojem glave nalaze posvuda po ovim životinjama i da su posebno koncentrirani u središtu zvijezde i središtu svakog kraka.

Što se tiče ekspresija gena za dijelove torza i repa – nje uglavnom nije bilo. "Kada smo usporedili ekspresiju gena kod morske zvijezde s drugim grupama životinja, poput kralješnjaka, pokazalo se da nedostaje ključni dio tjelesnog plana", kazao je evolucijski biolog Jeff Thompson sa Sveučilišta Southampton.

"Nisu bili izraženi geni koji su tipično uključeni u oblikovanje trupa. Čini se da je cijeli plan tijela bodljikaša otprilike jednak glavi u drugim skupinama životinja", dodao je.

Istraživanje naziva Molecular evidence of anteroposterior patterning in adult echinoderms objavljeno je u časopisu Nature.