W jaki sposób węgorze elektryczne zyskały swoje niezwykłe zdolności?

Węgorze elektryczne, a w zasadzie strętwy, są w stanie odstraszać drapieżniki z wykorzystaniem napięcia elektrycznego. Nowe badania poświęcone tym zwierzętom wyjaśniają, w jakich okolicznościach pojawiły się u nich tak niesamowite cechy.
W jaki sposób węgorze elektryczne zyskały swoje niezwykłe zdolności?

Na początek warto podkreślić, że wymieniona w tytule nazwa jest potoczna, choć znacznie bardziej rozpoznawalna niż strętwa. Najważniejszy w tym przypadku pozostaje jednak fakt, że wyniki badań zaprezentowanych na łamach Science Advances opisują, w jaki sposób niewielkie zmiany genetyczne umożliwiły rybom rozwinięcie organów elektrycznych. Wyniki tych analiz są istotne nie tylko ze względu na poznawanie ewolucji tych zwierząt, lecz również lepsze zrozumienie mutacji genetycznych odpowiedzialnych za niektóre ludzkie choroby.

Czytaj też: Danio pręgowany potrafi regenerować komórki serca. Możemy się tego nauczyć?

Do pojawienia się organów elektrycznych u strętw doprowadziły bowiem anomalie genetyczne. Zacznijmy od tego, iż każda ryba posiada dwie kopie tego samego genu, który tworzy kanały sodowe, działające niczym mikroskopijne silniki napędzające działanie mięśni. U ryb elektrycznych doszło do wyłączenia jednej kopii genu związanego z kanałem sodowym w mięśniach i włączenia go w innych komórkach. Wspomniane “silniki”, które zazwyczaj warunkują skurcze mięśni, zostały przekształcone w generatory sygnałów elektrycznych. W takich okolicznościach powstał zupełnie nowy narząd.

Węgorze elektryczne i ich zdolności, a mutacje występujące u ludzi

Co ciekawe, zwierzęta takie jak strętwy mogą rozróżniać inne zwierzęta pod kątem gatunku, płci, a nawet identyfikować konkretnych swoich pobratymców, właśnie z wykorzystaniem organów elektrycznych. Te umożliwiają im również nadawanie i odbieranie wiadomości, które można porównać do ptasich śpiewów. Jeśli natomiast chodzi o kanały sodowe i związane z nimi geny, to szczególną uwagę badaczy zwrócił krótki odcinek regulujący ekspresję genów w konkretnej komórce.

Ten region kontrolny występuje u większości kręgowców, w tym u ludzi. Tak więc następnym krokiem, jeśli chodzi o ludzkie zdrowie, byłoby zbadanie tego regionu w bazach danych ludzkich genów, aby zobaczyć, jak wiele zmienności występuje u normalnych ludzi i czy niektóre delecje lub mutacje w tym regionie mogą prowadzić do obniżonej ekspresji kanałów sodowych, co może prowadzić do chorób

Harold Zakon, Uniwersytet Teksański w Austin

Czytaj też: Oto najstarszy znany drapieżnik w królestwie zwierząt. Tak mógłby wyglądać kosmita

Ryby elektryczne występujące na Ziemi można podzielić na dwie główne grupy. Te zamieszkujące Afrykę posiadały mutacje w regionie kontrolnym, podczas gdy u tych spotykanych w Ameryce Południowej doszło do całkowitej jego utraty. Mimo to, podążając dwiema różnymi drogami obie grupy doszły do tego samego rozwiązania. Stało się to dzięki utracie ekspresji genu związanego z kanałem sodowym w mięśniach.