Najszybciej dojrzewający kręgowiec

Fenomen tej niewielkiej rybki, zagrzebki (Nothobranchius furzeri) pozwala zachwycić się i zadumać nad twardością życia i zaskakującymi rozwiązaniami ewolucyjnymi.

Niezwykła strategia życiowa zagrzebek, które żyją w kałużach pojawiających się podczas pory deszczowej na afrykańskiej sawannie, dotyczy czasu jaki jest im dany nim nastąpi pora sucha. Życie w kałuży pośród sawanny jest intensywne do tego stopnia, że ten gatunek zdobył uznanie jako najszybciej dorastający z kręgowców. Co prawda ikra zagrzebana w wyschniętej ziemi czeka na odpowiednie warunki przez całą porę suchą, ale w tym czasie nie zachodzą w niej praktycznie żadne procesy biologiczne*. Taka ikra pełni funkcję nasion, które dopiero w obecności wody „kiełkują” uwalniając półcentymetrowe larwy. Od tej chwili dla N. fuzeri zaczyna się wyścig z czasem. Zaledwie w ciągu dwóch tygodni rybki odbywają tarło by zdążyć zdeponować ikrę w dnie i nie przeżywają kolejnej pory suchej. Nawet gdy zaistnieje szansa dłuższego cieszenia się życiem, na przykład w akwariach ośrodków naukowych, matuzalemowie tego gatunku dożywają maksymalnego wieku 4 lat.

Nothobranchius furzeri zagrzebka starzenie Platzer Englert Trends in Genetics
Ilustracja przedstawia wygląd zagrzebek z długowiecznego rodu w różnym wieku. Zdjęcia pochodzą z publikacji Platzer i Englert 2016.

Ta niezwykła właściwość powiązana jest, a w zasadzie wynika z szeregu mocy specjalnych w jakie ewolucja wyposażyła te ryby**. Obok mechanizmów zapewniających odporność na wysuszenie i wysokie zasolenie, rozwijające się embriony dysponują odpornością na niedostatek tlenu i są w stanie niemal całkowicie zatrzymać procesy życiowe nie jeden, ale trzy razy podczas rozwoju w jaju. Dzięki temu gotowe już larwy mogą trwać w fazie diapauzy w osłonkach jajowych w pełni gotowości na pierwsze opady. Żeby zaś dobrze wykorzystać krótki czas gdy środowisko oferuje możliwość popływania, w rozwoju tych rybek uległy zmianie procesy migracji komórek, a pośpieszność podziałów i intensywność metabolizmu wspierana jest bardzo wydajnym systemem naprawy DNA. Jeżeli pora deszczowa trwa wystarczająco długo, zagrzebki są w stanie przejść cały rozwój bez przerw, starając się upchnąć kolejne pokolenie (lub dwa) w jednym sezonie deszczowym. Te właściwości mają dla badaczy nie tylko ogromną wartość poznawczą, ale dają obietnice głębszego wglądu w procesy różnicowania komórek i rozwoju technik bioinżynierii, dla której świętym Graalem jest skuteczne wytwarzanie spersonalizowanych narządów do przeszczepów.

Proces starzenia również jest centrum zainteresowania licznych grup naukowców. Możliwość zbadania zmian aktywności genów w tak krótkim czasie jak życie zagrzebek jest kuszącą perspektywą dla badań zmierzających do identyfikacji genów mających wpływ na przebieg i tempo procesów starzenia kręgowców. Szczególnie gdy wyraźnie daje się zidentyfikować rody tych ryb o zróżnicowanej maksymalnej długości życia. Gdy uda się wyłowić geny którymi różnią się rody zagrzebkowych matuzalemów od rodów dożywających ledwie roku i określić funkcje tych genów, może stać się możliwym podjęcie skutecznej walki ze schorzeniami i dysfunkcjami towarzyszącymi starzeniu się ludzi. Wszak w każdym z nas ukryta jest ryba.

* Taki stan fizjologiczny nazywany jest diapauzą. Wśród roślin i bezkręgowców jest całkiem powszechny, ale u kręgowców zdarza się tylko u nielicznych gatunków karpieńcowatych. Bohater dzisiejszej notki jest ekstremistą pośród tej grupy.

** Krewnym zagrzebek, również należącym do rzędu karpieńcowatych (Cyprinodontiformes) jest strumieniak , który także jest nietuzinkową rybą.

Tomasz Kijewski

Obrazek w nagłówku przedstawia parkę zagrzebek. © FLI/Nadine Grimm

 

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Wyszukaj nazwę „Nothobranchius furzeri” w serwisie Science Daily

Naumann B. i Englert C.: Dispersion/reaggregation in early development of annual killifishes: Phylogenetic distribution and evolutionary significance of a unique feature; Developmental Biology 2018

Platzer M. i Englert C.: Nothobranchius furzeri: A Model for Aging Research and More; Trends in Genetics 2016

Reichard M. i inni: Turquoise killifish; Current Biology 2015

Sahm A. i inni: Outgroups and Positive Selection: The Nothobranchius furzeri Case; Trends in Genetics 2016

Vrtilek M. i inni: Extremely rapid maturation of a wild African annual fish; Current Biology 2018

 

 

Jeden komentarz na temat “Najszybciej dojrzewający kręgowiec”

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s