Prawda

Środa, 1 grudnia 2021 - 04:28

« Poprzedni Następny »


Pradawnym płazom odrastały kończyny


Jerry Coyne 2014-09-29


Salamandry są wśród czworonogów najsprawniejsze w regenerowaniu utraconych części ciała: niektóre potrafią zastąpić utracone kończyny, oczy, serca (!) i ogony na każdym etapie życia. Inne salamandry potrafią regenerować części ciała tylko, kiedy są młode, przed metamorfozą w osobniki dorosłe.

Większość zwierząt ma zdolność regenerowania utraconych części ciała, ale nie ma tej zdolności większość czworonogów (potomków czworonożnych stworzeń, które zdobyły ląd; do czworonogów zaliczają się płazy, gady, ptaki i ssaki).


Salamandry są wśród czworonogów najsprawniejsze w regenerowaniu utraconych części ciała: niektóre potrafią zastąpić utracone kończyny, oczy, serca (!) i ogony na każdym etapie życia. Inne salamandry potrafią regenerować części ciała tylko, kiedy są młode, przed metamorfozą w osobniki dorosłe. Żabom odrastają utracone kończyny, ale tylko te kończyny, które mają jako kijanki. Tracą tę zdolność w dorosłym wieku. Ryby potrafią zastąpić promienie na płetwach, ale nie same płetwy. Ryby dwudyszne (ryby słodkowodne w podklasie Dipnoi) potrafią zregenerować całe przednie lub tylne płetwy. Inna prymitywna ryba słodkowodna, Polypterus, potrafi zregenerować swoje płetwy piersiowe, choć nie wiadomo, czy ta zdolność ograniczona jest do osobników młodocianych. Tutaj jest Polypterus:



Wreszcie i założę się, że nie wiedzieliście tego (ja też nie wiedziałem) – my, ludzie, potrafimy zregenerować czubki palców, chociaż zdarza się to łatwiej u dzieci niż u dorosłych. Dodałem te fotografie regeneracji czubka palca, co zasugerował w komentarzu czytelnik Mark Sturtevant, a pochodzi ona z sympatycznej strony podsumowującej zdolności regeneracyjne u zwierząt. Jest to trochę makabryczne, ale dla dobra edukacji powinniśmy znieść ten widok:



Poza tym jednak ludzie nie potrafią zregenerować żadnej innej większej części swojego ciała. Badania regeneracji u salamander stało się więc rodzajem chałupnictwa w biologii, bo jeśli uda nam się zrozumieć, jak one to robią – a czynimy w tym postępy – być może uda nam się pomóc ludziom po amputacji w odzyskiwaniu ich utraconych kończyn, czego nie potrafi uczynić Bóg – choć podobno potrafi wyleczyć wiele innych schorzeń.


Informacja o regeneracji w grupach, które właśnie wymieniłem, pochodzi z nowego artykułu w „Proceedings of the Royal Society (Series B)” Nadii Fröbisch et al. (link i darmowe ściąganie pliku poniżej). Artykuł zajmuje się jednak głównie uderzającym, nowym odkryciem: skamieniałości płazów sprzed 300 milionów lat, które wyraźnie także miały zdolność regenerowania kończyn. Jest to, jak sądzę, pierwszy raz, kiedy pokazano, że jakakolwiek skamieniałość miała zdolność odtworzenia utraconych części ciała.


Autorzy badali okazy prymitywnego płaza Micromelerpton credneri z liczących sobie 300 milionów lat depozytów w Europie. Oto jak wygląda jeden z nich; jest niezwykle dobrze zachowany (skala porównawcza wynosi 1 cm). Autorzy notują, że na tym okazie można dostrzec cień skóry, pigment w siatkówce i skrzela zewnętrzne oraz wzór łusek. Nie jest to salamandra, ale prymitywny płaz, którego miejsce w drzewie czworonogów pokażę za chwilę:   


Figure 1. Whole specimen of Micromelerpeton credneri. Specimen MB.Am.1210 showing the exceptional quality of preservation of fossil amphibians from the fossil lake deposits of Lake Odernheim. Note the preservation of ‘skin shadow’, external gills, retinal pigments and scalation patterns. Scale bar equals 1 cm.
Figure 1. Whole specimen of Micromelerpeton credneri. Specimen MB.Am.1210 showing the exceptional quality of preservation of fossil amphibians from the fossil lake deposits of Lake Odernheim. Note the preservation of ‘skin shadow’, external gills, retinal pigments and scalation patterns. Scale bar equals 1 cm.

Patrząc na wiele okazów, autorzy odkryli, że w niektórych kończynach były ślady regeneracji, które przypominają takie ślady u współczesnych salamander, kiedy te tracą swoje kończyny. Twierdzą (a ja nie potrafię tego osądzić i akceptuję ich słowa), że te anomalie nie są po prostu zdeformowaniami w kończynach salamander, które powstały bez utraty owych kończyn przez salamandry. 


Tutaj jest oznaka regeneracji, dwa zrośnięte “paliczki”; normalne okazy mają cztery palce na przedniej “dłoni”, ten zaś ma rozdwojony palec, a więc jest ich pięć:



Inna, przypuszczalnie zregenerowana, kończyna, tym razem stopa. Stopy normalnie mają pięć palców, ale ta ma sześć z dwoma środkowymi palcami cieńszymi niż normalne. To, jak mówią autorzy, także jest znakiem regeneracji nie zaś zdeformowania.



Jednym potencjalnym problemem z tymi wynikami, który autorzy omawiają, jest to, że nie pokazują one, czy regeneracja odbyła się u dorosłych. Palce mogły zostać stracone i odrosły u osobników młodocianych, a ślady regeneracji po prostu przetrwały u dorosłych, które same mogły stracić zdolności regenerowania kończyn. Innymi słowy, te prymitywne płazy mogą być jak żaby albo niektóre salamandry, mając zdolności regeneracyjne tylko w młodości.


Co to oznacza dla ewolucyjnej historii regeneracji? Autorzy przedstawiają diagram filogenetyczny ryb, płazów i innych czworonogów, zarówno prymitywnych, jak współczesnych, który pokazuje ich zdolności regeneracyjne. Ryby pancerne i ryby chrzęstnoszkieletowe (raje, płaszczki i rekiny) nie potrafią regenerować utraconych części ciała. Wielopłetwcowate (Polypterus) i Dipnoi potrafią (gwiazdki mają oznaczać regenerację tylko u młodocianych, ale nie wiemy tego dla tych dwóch grup). Nie wiemy nic o „rybonogach” Tiktaalik, Acanthostega (jednym z pierwszych czworonogów z kończynami), ani o Eryops, wczesnym i wymarłym płazie. W rzeczywistości nie znamy zdolności regeneracyjnych niczego poza szarym prostokątem (wskazującym na pewną regenerację) lub żółtym prostokątem (tych gatunków, których uplasowanie filogenetyczne jest niepewne; tak więc żaby i salamandry pojawiają się w dwóch miejscach).


Owodniowce (ptaki, gady i ssaki) nie potrafią regenerować niczego.



Na podstawie tego autorzy sugerują, że ponieważ “grupa zewnętrzna” czworonogów – ryby dwudyszne i Polypterus, które są rybami – mają zdolności regeneracyjne, które mają również niektórzy ich potomkowie (żaby i salamandry), jest możliwe, że przodek wszystkich czworonogów, wczesna ryba, także miała zdolność regenerowania części ciała. Potomkowie, tacy jak my, mogli utracić tę cechę. W języku kladystyki regeneracja jest „symplezjomorficzna”: czyli jest cechą przodków.  


Alternatywną hipotezą jest, że grupy w szarych prostokątach niezależnie wyewoluowały zdolność regeneracji: byłaby to „synapomorfia”.


Obecnie nie możemy wybrać między tymi hipotezami, chociaż autorzy faworyzują pierwszą. Rodzajem dowodów, jakich potrzebowalibyśmy do podjęcia decyzji byłaby grupa wczesnych skamieniałości pokazujących zdolność regeneracji, szczególnie u bardzo wczesnych czworonogów lub ich prekursorów, takich jak Tiktaalik. Gdyby miały one tę zdolność i byłaby ona widziana u kilku wczesnych gatunków czworonogów, popierałbym tezę, że wszystkie pierwsze czworonogi potrafiły regenerować swoje kończyny, ale że pewne grupy utraciły tę zdolność.


To zaś wywołałoby pytanie: jeśli grupy takie jak gady i ssaki utraciły zdolność regeneracji części swoich ciał, to dlaczego? Zdolność ponownego odrastania utraconych części ciała wydaje się być niesłychanie korzystna. Jedną z możliwych odpowiedzi jest, że system rozwojowy tych grup ewoluował w taki sposób, iż regeneracja stała się fizycznie niemożliwa. Oczywiście jednak nie będziemy tego wiedzieli, dopóki nie zdobędziemy lepszych dowodów ze skamieniałości, jak również danych molekularnych o tym, jak dokładnie regenerują się kończyny. Gdyby podstawy molekularne i rozwojowe regeneracji były podobne u wszystkich czworonogów, sugerowałoby to odziedziczenie tego systemu od wspólnego przodka, bo byłoby nieprawdopodobne, by takie podobieństwo mogło wyewoluować niezależnie. Biolodzy pracują gorączkowo nad rozwojowymi podstawami regeneracji.


Bóg nie może przywrócić kończyny po amputacji, ale może nauka kiedyś to potrafi.

__________

Fröbisch N. B., C. Bickelmann, and F. Witzmann. 2014. Early evolution of limb regeneration in tetrapods: evidence from a 300-million-year-old amphibian. Proc R Soc B 2014 281: 20141550

h/t: Dom


Ancient amphibians could regrow their limbs

Why Evolution Is True, 25 września 2014-09-26

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne

Profesor na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków.  Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.

Skomentuj     Wyślij artykuł do znajomego:     Wydrukuj






Nauka

Znalezionych 1248 artykuły.

Tytuł   Autor   Opublikowany

Uprawy GMO zredukowały zatrucia farmerów pestycydami   Maina   2021-11-27
Czy genetyka może pomóc wyeliminować nierówność?   Coyne   2021-11-26
Matematyka i prawdziwa historia katastrofy klimatycznej   Lomborg   2021-11-24
Nigeria daje zielone światło kukurydzy GMO   Conrow   2021-11-22
Ugandyjscy studenci nalegają na powszechne stosowanie biotechnologii i uchwalenie prawa o biobezpieczeństwie   Agaba   2021-11-17
Organiczny eksperyment Sri Lanki   Novella   2021-11-16
Ruanda skwapliwie przyjmuje biotechnologię poprzez ekspansję OFAB   Meeme   2021-11-12
Sprzeciw wobec anulowania Huxleya   Coyne   2021-11-05
Farmerka z Kenii zbiera obfity plon z bawełny GM   Meeme   2021-11-04
Czarni uczeni i nauka o rasizmie   Koraszewski   2021-11-03
Kłusownictwo narzuca na słonie dobór w kierunku ewolucji słoni bez ciosów   Coyne   2021-11-01
Marnujemy naszą wielką szansę na edytowanie genów   Ridely   2021-10-29
“Czarne tygrysy” w małym indyjskim rezerwacie sugerują losowy dryf genetyczny   Coyne   2021-10-26
Wytwarzanie białek w roślinach przez rolnictwo molekularne   Novella   2021-10-20
Strzelby, zarazki, maszyny to zdecydowanie antyrasistowska książka. Dlaczego lewica jej nie kocha?   Barnett   2021-10-13
Nigeryjscy farmerzy nie mogą się doczekać wystarczających ilości GM nasion wspięgi wężowatej   Gakpo   2021-10-12
Dobór płciowy versus dobór naturalny: na przykładzie chrząszczy   Coyne   2021-10-08
Edytowanie genów kluczem do ulepszenia podstawowych upraw w Afryce   Abugu   2021-10-01
Bakłażan GMO jest udokumentowaną wygraną ubogich farmerów   Conrow   2021-09-23
O Jezu, wskrzeszają mamuta!   Koraszewski   2021-09-17
Wszystkie antyizraelskie wiadomości zasługują na publikację   Bard   2021-09-04
Tożsamość etniczna i rasa   Coyne   2021-08-30
Środowiskowcy mylili się – nie stoimy przed apokalipsą owadów   Ridley   2021-08-13
Czy znaleziono najstarszy dowód na istnienie zwierzęcia? Nowa gąbko-podobna skamieniałość liczy 890 milionów lat   Coyne   2021-08-11
Psy rozumieją ludzi   Novella   2021-08-06
Nowy start nauki o życiu w epoce genu   Ridley   2021-08-05
Użycie ognia przez homininy: przykład szybkiej ewolucji kulturowej?   Coyne   2021-08-04
Historia pandemii jest historią zaprzeczania   Jackoby   2021-07-27
Nieuchwytny neuron babci   Novella   2021-07-22
Cierpienie i pytanie, czy przestaniemy jeść mięso   Koraszewski   2021-07-14
Czy nadchodzi hydroponika?   Novella   2021-07-13
Raport Unii Europejskiej o glifosacie   Novella   2021-07-10
Dlaczego ideologii nie należy mieszać z nauką   Coyne   2021-06-30
Nagonka na Izrael grasuje w stowarzyszeniach nauk ścisłych, medycyny i edukacji   Chesler   2021-06-24
Szczęśliwi pracoholicy   Witkowski   2021-06-03
Propaganda w wykonaniu nauczycieli akademickich   Chesler   2021-06-02
Ewolucja wielokomórkowości   Novella   2021-05-07
Polityczna polaryzacja jest przesadzona   Novella   2021-05-04
Wrotki były kiedyś sztandarową grupą istot bez seksu, a teraz sądzi się, że ukradkiem odstawiają szybkie numerki   Coyne   2021-04-22
Błędna historia antykolonializmu   Tupy   2021-04-21
Mayflower wyrusza w podróż raz jeszcze   Koraszewski   2021-04-19
Genetyczny przełącznik CRISPR   Novella   2021-04-16
Wielkie zdarzenie oksydacyjne   Novela   2021-04-09
Kiedy panika klimatyczna zlewa się z kulturą anulowania   Lomborg   2021-04-06
Czy wykształceni ludzie są bardziej antysemiccy?   Albert Cheng i Ian Kingsbury   2021-04-05
Nieoczekiwana historia i cudowny sukces szczepionek   Ridley   2021-03-31
Innowacja jest geograficznie zlokalizowanym i chwilowym zjawiskiem   Ridley   2021-03-29
Czy gąbki są najbliższymi krewnymi pozostałych zwierząt?   Coyne   2021-03-26
Kilka lekcji z rosyjskiej rewolucji. Jak kuszący radykalny nihilizm prowadzi do ekstremizmu   Geifman   2021-03-22
Wracamy do raju?   Łukaszewski   2021-03-18
Ślimakowi morskiemu odrasta tułów z odciętej głowy, czyli “autotomia z kleptoplastią”   Coyne   2021-03-15
Ewolucyjne korzyści udawania ofiary   Clark   2021-03-11
Ludzie i wymieranie megafauny   Novella   2021-03-10
Banany edytowane przez CRISPR   Novella   2021-03-02
Nikczemne grzyby naśladują kwiaty trawy, by ułatwić własne rozmnażanie się   Coyne   2021-02-26
Co zabiło megafaunę Ameryki Północnej?   Novella   2021-02-25
Stresy i nowe szczepy wirusa   Ridley   2021-02-12
EWOLUCJA wirusa Covid-19   Coyne   2021-02-10
Czy „toksyczna kobiecość” jest główną przyczyną bojów o społeczną sprawiedliwość?   Coyne   2021-02-08
Najmniejszy gad (i owodniowiec) świata: BARDZO mały kameleon   Coyne   2021-02-05
Dlaczego kocimiętka i matatabi doprowadzają koty do szaleństwa? Grupa badaczy mówi, że te rośliny mogą chronić je przed komarami   Coyne   2021-02-02
Bądźcie sceptyczni wobec wideo pokazujących “skutki uboczne” szczepionki   Novella   2021-01-28
Szaleństwo odnawialnej energii   Ridley   2021-01-23
Głębia ludzkiej historii   Novella   2021-01-19
Dlaczego szczepionki mRNA mogą zrewolucjonizować medycynę?   Ridley   2021-01-02
Szczepionka mRNA na koronawirusa: świadectwo ludzkiej pomysłowości i mocy nauki   Coyne   2021-01-01
Dziwaczny rodzaj rasistowskiego patriarchatu   Arora   2020-12-31
Centrala muszek owocowych: Bloomington Drosophila Stock Center   Coyne   2020-12-29
Pierwszy raport o używaniu narzędzi przez pszczoły: rodzimy gatunek używa grudek łajna, by odeprzeć drapieżne szerszenie   Coyne   2020-12-23
Nie – żadne chi nie istnieje   Novella   2020-12-21
Moc nauki dostarczyła najlepszej możliwej wiadomości w tym koszmarnym roku   Ridley   2020-12-18
Szczątkowa cecha ptaków, która mogła być funkcjonalna u przodków: zdalne wyczuwanie drgań dziobem (nadal czynne u kiwi)   Coyne   2020-12-16
Paradoks wielce niedoskonałego dobra   Koraszewski   2020-12-11
Nasiona roślin ewoluują, by upodobnić się odchodów antylopy, a oszukane żuki gnojowe odtaczają i zagrzebują nasiona   Coyne   2020-12-10
AI – asystent lekarza   Novella   2020-12-09
Czy problem zwijania białka został rozwiązany?   Coyne   2020-12-05
„Gryzoń skunksowy”, który żuje trujące rośliny i wypluwa truciznę na swoje futro   Coyne   2020-12-02
Intensywne zbieranie leczniczej rośliny przez ludzi prowadzi do ewolucji nowych kolorów liści i kwiatów   Coyne   2020-11-28
Jak ewoluuuje altruizm?   Coyne   2020-11-25
Filozof zainfekowany efektem potwierdzenia wyjaśnia, dlaczego ewolucja dowodzi Boga   Coyne   2020-11-23
Według nowych badań są cztery gatunki pingwinów białobrewych, a nie tylko jeden   Coyne   2020-11-19
Gra w łajdactwo, by zrozumieć łajdaków   Novella   2020-11-18
Ewolucja psów   Novella   2020-11-09
Genomowa i ewolucyjna analiza wymarłego kota szablozębnego   Coyne   2020-10-31
Zakład Simon-Ehrlich po 40 latach   Gale L. Pooley   2020-10-23
Używające narzędzi mrówki budują struktury, by spijać roztwór cukru w pojemnikach, nie topiąc się   Coyne   2020-10-22
Czego pandemia nauczyła nas o nauce?   Ridley   2020-10-19
Przeddarwinowscy “darwiniści”   Berry   2020-10-16
Covid 19 może przejmować kontrolę nad receptorami bólu, uśmierzając ból i podnosząc szerzenie się choroby: możliwy rezultat doboru naturalnego   Coyne   2020-10-15
Znowu wrzawa, że “teoria ewolucji wywrócona”, ale jak zwykle, robią z igły widły   Coyne   2020-10-13
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 4. Rzekome znaczenie dryfu genetycznego w ewolucji   Coyne   2020-10-09
Chromosomy Y ludzi, neandertalczyków i denisowian   Novella   2020-10-08
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 3. Rzekome znaczenie epigenetyki w ewolucji   Coyne   2020-10-07
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 2. Rzekome nieistnienie gatunków   Coyne   2020-10-05
Intelektualna pustka numeru “New Scientist” o ewolucji: 1. Genetyczna plastyczność    Coyne   2020-10-03
“New Scientist”: Darwin jednak miał rację    Coyne   2020-10-01
Uprawy GMO i wzrost plonów   Novella   2020-09-28
Książka o psychologii ewolucyjnej, która pokazuje wartość tej dziedziny – ale nie wartość memów   Coyne   2020-09-22
Przyjemności seksu i jagód   Ridley   2020-09-18
Czy można falsyfikować naukowe teorie? Naukowiec odpowiada, że “nie”   Coyne   2020-09-12

« Poprzednia strona  Następna strona »
Polecane
artykuły

Korzenie kryzysu energetycznego



Obietnica



Pytanie bez odpowiedzi



Bohaterzy chińskiego narodu



Naukowcy Unii Europejskiej



Teoria Rasy



Przekupieni



Heretycki impuls



Nie klanial



Cervantes



Wojaki Chrystusa



 Palestyńskie weto



Wzmacnianie układu odpornościowego



Wykluczenie Tajwanu z WHO



Drzazgę źle się czyta



Sześć lat



Pochodzenie



Papież Franciszek



Schadenfreude



Pseudonaukowa histeria...


Panstwo etc



Biły się dwa bogi


 Forma przejściowa


Wstęga Möbiusa


Przemysł produkcji kłamstw


Jesteś tym, co czytasz,



Radykalne poglądy polityczne


Einstein



Socjologia



Allah stworzyl



Uprzednie doświadczenie



Żydowski exodus



PRL Chrystusem narodów



Odrastające głowy hydry nazizmu



Homeopatia, wibracje i oszustwo

Listy z naszego sadu
Redaktor naczelny:   Hili
Webmaster:   Andrzej Koraszewski
Współpracownicy:   Jacek, , Malgorzata, Andrzej, Marcin, Henryk