Ayam menumbuk bulu seperti dino ketika para ilmuwan mengacaukan gen landak sonik
Dengan mengganggu gen kunci, para ilmuwan membuat bulu ayam lebih seperti dinosaurus-tetapi hasilnya tidak bertahan lama.
Dalam sebuah studi baru, para peneliti menghambat gen selama perkembangan embrionik untuk membuat bulu ayam lebih primitif, seperti jenis bulu-bulu proto berbentuk tabung sederhana yang kemungkinan pertama kali muncul pada leluhur dinosaurus pada awal Triassic 250 juta tahun yang lalu.
Mereka berhasil – tetapi hanya sementara. Ayam menunjukkan pengembangan bulu yang tertunda dan bintik -bintik telanjang saat menetas, tetapi dalam beberapa minggu, bulu mereka tampak seperti unggas lainnya.
Studi ini adalah bagian dari upaya yang lebih luas untuk mempelajari bagaimana dan mengapa bulu pertama kali berkembang. Para peneliti sebelumnya mengubah gen yang sama Turn Scaly Chicken Feet Featherytetapi membalikkan waktu pada evolusi bulu terbukti lebih sulit.
“Eksperimen kami menunjukkan bahwa sementara gangguan sementara dalam pengembangan skala kaki dapat secara permanen mengubahnya menjadi bulu, jauh lebih sulit untuk secara permanen mengganggu pengembangan bulu itu sendiri,” Study Senior Author Michel Milinkovitchseorang profesor genetika dan evolusi di Universitas Jenewa, mengatakan dalam a penyataan. “Jelas, selama evolusi, jaringan gen yang berinteraksi telah menjadi sangat kuat, memastikan pengembangan bulu yang tepat bahkan di bawah gangguan genetik atau lingkungan yang substansial.”
Terkait: Daerah gelap genom dapat mendorong evolusi spesies baru
Hanya karena para peneliti tidak membuat ayam berbulu dino secara permanen, itu tidak berarti penelitian itu gagal. Milinkovitch dan rekan penulisnya Rory Coopersekarang seorang peneliti di University of Sheffield di Inggris, menunjukkan bagaimana gen tertentu, yang dinamai aneh “Sonic Hedgehog “Genepenting dalam evolusi bulu. Dengan mengganggu gen ini, para peneliti dapat untuk sementara waktu mengganggu pembentukan bulu.
Bulu pertama bukanlah fitur yang rumit dan bercabang terlihat pada burung hari ini. Mereka adalah tubulus tunggal, berbentuk seperti sedotan minum kecil. Untuk mengetahui bagaimana evolusi membangun segalanya mulai dari lembut hingga bulu merak yang mencolok dari tabung sederhana ini, Milinkovitch dan Cooper pertama kali menggunakan teknik yang disebut mikroskop fluoresensi lembaran cahaya untuk memeriksa perkembangan bulu ayam dalam telur. Metode ini menggunakan laser untuk gambar irisan tipis sampel.
Bulu mulai berkembang pada ayam embrionik sembilan hari setelah telur diletakkan. Pertama, bintik -bintik tebal yang disebut placodes muncul di seluruh ayam yang sedang berkembang, para peneliti mengamati. Selanjutnya, plakat ini menumbuhkan kuncup bulu, yang secara bertahap berkembang menjadi bentuk bulu bercabang yang akrab dengan bantuan keratin, protein yang sama ditemukan di rambut manusia dan kuku. Gen Sonic Hedgehog, yang terkenal memandu perkembangan embrionik pada spesies hewan, berperan dalam semua langkah ini.
Selanjutnya, para peneliti menyuntikkan penghambat gen landak sonik ke dalam telur pada hari kesembilan perkembangan untuk melihat apa yang akan terjadi. Dalam beberapa hari, pertumbuhan kuncup bulu terhambat. Inhibitor juga mengurangi pola percabangan kompleks yang berkembang saat bulu dewasa pada embrio.
Namun, pada hari 17 perkembangan, pertumbuhan bulu telah pulih sebagian ketika penghambatan gen landak sonik hilang. Ayam yang diizinkan menetas memiliki bulu-bulu yang tambal sulam, dengan beberapa bintik-bintik telanjang dan tempat-tempat lain di mana bulu-bulu lembut dan seperti yang telah terbentuk, tetapi mereka tidak memiliki bulu luar dengan “rachis” pusat, struktur pena bulu khas dalam bulu. Namun, pada hari ke -49 kehidupan, ayam -ayam ini molt, dan bulu -bulu baru yang datang berkembang secara normal.
Studi menunjukkan bahwa gen landak sonik telah terlibat baik dalam evolusi bulu proto ke dalam bulu saat ini, serta dalam diversifikasi bulu menjadi berbagai bentuk dan ukuran di seluruh spesies, para peneliti melaporkan 19 Maret di jurnal tersebut PLOS Biologi.
“Tantangan besar sekarang,” kata Milinkovitch, “adalah untuk memahami bagaimana interaksi genetik ini telah berubah untuk memungkinkan munculnya protofeathers di awal evolusi dinosaurus.”
