เป็นครั้งแรกในรอบกว่าศตวรรษ
ที่นักวิจัยพบปากช้างขนาดยักษ์ที่ยังใหม่ต่อวิทยาศาสตร์เว็บสล็อตโดยสิ้นเชิง สายพันธุ์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่พบRhynchocyon udzungwensisค่อนข้างใหญ่กว่ากระรอกสีเทา หากต้องการดูวิดีโอของสายพันธุ์ใหม่คลิกที่นี่หรือบนภาพด้านบน คลิปนี้ถ่ายโดยกล้องระยะไกลที่ตั้งค่าไว้เพื่อสำรวจสัตว์ป่าในเทือกเขา Udzungwa ของแทนซาเนีย
ภาพถ่าย: “F. Rovero/Trento (Italy) Museum of Natural Sciences; ได้รับความอนุเคราะห์จากวิดีโอโดย Trevor Jones, Anglia Ruskin University
การวิเคราะห์ระดับโมเลกุลเมื่อเร็วๆ นี้พบว่า 16 สปีชีส์ของช้างเผือกไม่ฉลาดเลย แต่อยู่ในกลุ่มกว้างๆ ซึ่งรวมถึงอาร์ดวาร์ก วัวทะเล และช้าง Galen Rathbun จาก California Academy of Sciences ในซานฟรานซิสโก บรรยายถึงปากช้างว่าเป็นส่วนละมั่งขนาดเล็ก (มีการวิ่งเป็นรั้วและทารกที่ยืนได้เร็ว) ตัวกินมดบางส่วน (ล่าสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง) และสัตว์ฟันแทะส่วนหนึ่ง (มีขนยาวหางยาว) . จมูก “สั่นมากแต่จับไม่ได้” เขากล่าว Rathbun และเพื่อนร่วมงานของเขาพบตัวอย่างสี่ตัวอย่างในเทือกเขา Udzungwa ของแทนซาเนีย คำอธิบายที่เป็นทางการปรากฏในJournal of Zoologyประจำเดือน กุมภาพันธ์ Sean Carroll นักชีววิทยาด้านพัฒนาการและวิวัฒนาการแห่งมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน กล่าวว่า “เรากำลังขจัดจุดเริ่มต้นของกระบวนการวิวัฒนาการ “คำถามคือ ‘การปรับตัวจะเกิดขึ้นหรือไม่’ อีกต่อไป แต่ ‘มันเกิดขึ้นได้อย่างไร’ ”
ปรับแต่งวิวัฒนาการ
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่ายีนทำงานร่วมกันในเครือข่ายขนาดใหญ่เพื่อควบคุมทุกกระบวนการในร่างกาย สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับนักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการหลายคนคือปัจจัยการถอดรหัส โปรตีนที่มีความสำคัญต่อการควบคุมเวลาและตำแหน่งของกิจกรรมของยีนในระหว่างการพัฒนา (และภายหลัง) ปัจจัยการถอดรหัสแต่ละปัจจัยอาจควบคุมยีนหลายตัว แม้กระทั่งยีนหลายร้อยตัว
“เราอยู่ในกลุ่มเป้าหมายโดยตรง” แคร์โรลล์กล่าว “มากกว่าที่เราคิด มากกว่าที่เรามีคำอธิบายด้วยซ้ำ”
ผลกระทบของเครือข่ายการกำกับดูแลยีนที่กว้างใหญ่ดังกล่าวนั้นชัดเจนสำหรับแคร์โรลล์ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างของปัจจัยการถอดรหัสเพื่อควบคุมยีนตัวหนึ่งให้ดีขึ้นอาจส่งผลต่อยีนอื่นๆ อีกหลายร้อยยีน การปรับแต่งด้วยปัจจัยการถอดความไม่ได้เพียงแค่เปลี่ยนรูปร่างของครีบ เพิ่มเขา หรือขยับกระดูกสันหลัง ไม่ โมเลกุลเหล่านี้มีความสำคัญมากและทำงานในส่วนต่าง ๆ ของสิ่งมีชีวิตที่การเปลี่ยนแปลงปัจจัยการถอดรหัสเองมีแนวโน้มที่จะส่งผลกระทบเกือบทุกอย่างเกี่ยวกับสิ่งมีชีวิต โดยส่วนใหญ่ การเปลี่ยนแปลงที่กว้างขวางเช่นนี้ไม่ดี แม้กระทั่งถึงแก่ชีวิต แคร์โรลล์และคนอื่นๆ พยายามทำความเข้าใจว่ารูปร่างและสีของสัตว์ต่างๆ เปลี่ยนแปลงไปอย่างไร หากการเปลี่ยนแปลงปัจจัยการถอดรหัสอาจเป็นหายนะ สิ่งมีชีวิตจะต้องปรับแต่งโมเลกุลที่อื่นเพื่อสร้างรูปลักษณ์ใหม่
Carroll เป็นผู้เสนอแนวคิดชั้นนำที่เรียกว่าทฤษฎีการกำกับดูแล cis (Cis หมายถึงบริเวณที่อยู่ติดกับยีนหรือบนโครโมโซมเดียวกัน) ทฤษฎีนี้ถือได้ว่าการเปลี่ยนแปลงขอบเขตการควบคุมของยีนเพื่อเปลี่ยนคุณลักษณะบางอย่างของสัตว์หรือพืชจะก่อให้เกิดผลข้างเคียงน้อยกว่าการซ่อมแซมด้วยโปรตีนที่ควบคุมการก่อสร้างโดยตรง ของคุณสมบัติ ดังนั้น สิ่งมีชีวิตสามารถเปลี่ยนส่วนหนึ่งของร่างกายได้โดยไม่กระทบต่อส่วนที่เหลือ โดยการเพิ่มสวิตช์และปุ่มอื่นๆ สองสามตัวในแผงควบคุม (หรือถอดบางส่วนออก) หรือโดยการเดินสายสวิตช์เพื่อทำงานในเวลาที่ต่างกัน หรือควบคุมการพัฒนาใน สถานที่ใหม่
ปลาที่เรียกว่า sticklebacks สามแฉกได้ให้หลักฐานโดยตรงที่สุดบางส่วนว่าทฤษฎี cis-regulatory นั้นถูกต้อง ปลาอาศัยอยู่ในน้ำเค็มแต่ว่ายในแม่น้ำเพื่อวางไข่ นิสัยดังกล่าวนำไปสู่การแยกปลาจำนวนมากในทะเลสาบน้ำจืดน้ำจืดเมื่อสิ้นสุดยุคน้ำแข็งครั้งสุดท้าย David Kingsley นักชีววิทยาด้านวิวัฒนาการจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดกล่าวว่าในช่วง 10,000 ปีที่ผ่านมาปลาได้ปรับตัวเข้ากับบ้านใหม่ของพวกมัน
ในมหาสมุทร สติกเกิลแบ็คสวมเกราะและกระดูกสันหลังเชิงกรานที่ป้องกันพวกมันจากการไถลลงคอของนักล่า ปลาที่ติดอยู่ในทะเลสาบน้ำจืดพบว่าตัวเองไม่มีสัตว์กินปลาที่พวกมันรู้จักในมหาสมุทร แต่บางตัวก็พบกับแมลงที่อันตรายถึงชีวิต เช่น แมลงปอ
แมลงปอจับสันหลังกระดูกเชิงกรานของมันแล้วกินปลาไปด้านข้าง ดังนั้นคุณลักษณะที่เคยให้การป้องกันจึงกลายเป็นความรับผิดชอบ เมื่อเวลาผ่านไป ปลาจำนวนหนึ่งได้หลั่งเกราะและกระดูกเชิงกรานของพวกมันออก
Kingsley และเพื่อนร่วมงานของเขาค้นพบว่าโปรตีนที่เรียกว่า PITX1 มีหน้าที่ในการสร้างกระดูกสันหลังส่วนอุ้งเชิงกราน โปรตีนถูกสร้างขึ้นในแขนขาหลังของสัตว์หลายชนิด รวมทั้งมนุษย์ด้วย กลุ่มนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยวอชิงตันในเซนต์หลุยส์แสดงให้เห็นว่าการกลายพันธุ์ใน PITX1 ในมนุษย์ทำให้เกิดตีนปุกในสมาชิกในครอบครัว ทีมงานได้ตีพิมพ์ผลงานวิจัยใน American Journal of Human Genetics วันที่ 7 พ.ย. โปรตีนยังควบคุมการพัฒนาของต่อมใต้สมองและการพัฒนาใบหน้า ข้อบกพร่องใน PITX1 อาจทำให้เพดานปากแหว่งได้
แต่เมื่อ Kingsley และเพื่อนร่วมงานของเขาตรวจสอบยีนที่เข้ารหัส PITX1 ในปลา stickleback ที่มีและไม่มีหนาม นักวิจัยพบว่าไม่มีความแตกต่าง นั่นทำให้พวกเขาเชื่อว่าข้อบกพร่องต้องอยู่ในแผงควบคุมสำหรับ PITX1 และไม่ใช่ในยีนเอง แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่มีหลักฐานโดยตรงว่าการเปลี่ยนแปลงในแผงควบคุมมีส่วนทำให้เกิดหนามที่หายไปเว็บสล็อต
