Șopârla care iese în evidență își arată genele de supererou

Mare și verde –

O subspecie de reptile din Italia este mult mai mare și mai verde decât rudele sale.

Șopârla Podarcis muralis nigriventris s-ar putea să nu crească la o dimensiune ciudată și să spargă tot ce se vede, dar evoluția a transformat această șopârlă într-un fel de Incredibil Hulk, inclusiv pielea verde. P. nigriventris este ceva asemănător cu impunătorul supererou Marvel în comparație cu alte tulpini de șopârle de perete obișnuite (Podarcis muralis). În timp ce versiunea comună tinde să fie relativ mică și maronie până la maro-verzui, nigriventris subspecia, care se găsește în centrul Italiei, este impresionantă din punct de vedere vizual datorită pielii sale verzi(e) cu pete negre, dimensiuni mai mari și agresivitate sporită.

O echipă de biologi evoluționişti condusă de Nathalie Feiner de la Universitatea Lund din Suedia a decis să afle ce gene au contribuit la producerea P. nigriventris atât de Hulkish. La fel ca mulți oameni fictivi cu superputeri (dar spre deosebire de mutantul Hulk), această șopârlă este un hibrid.

Hibrizi uriași

Deși șopârlele comune de perete se găsesc din peninsula Iberică până în Asia Mică, cercetătorii s-au concentrat asupra șopârlelor din populațiile din centrul Italiei (filiație IT) și din sudul Alpilor (filiație SA). Aceste descendențe s-au separat cel mai probabil de la un strămoș comun între 5-6 milioane de ani în urmă și apoi au început să se hibridizeze – indivizi din diferitele linii s-au împerecheat unul cu celălalt pentru a produce descendenți hibrizi.

P. nigriventris a apărut ca o subspecie a liniei IT. Cu toate acestea, unele dintre caracteristicile sale au fost transmise din descendența SA. Aceasta se numește introgresiune, care apare atunci când informațiile genetice sunt transferate de la o linie sau specie la alta, ca rezultat al hibridizării. Trăsăturile pe care s-au concentrat cercetătorii au fost colorarea spatelui și a stomacului, pete albastre laterale, masa corporală și lungimea capului.

Deoarece P. nigriventris trăsăturile și-au făcut loc în descendența SA prin introgresiune, poate fi dificil să spui ce este cu adevărat ancestral. S-a presupus mai întâi că femelele selectate pentru P nigriventris caracteristici la masculi, care le-au crescut șansele de a găsi o pereche. Cu toate acestea, unele dintre aceste trăsături au fost observate mai târziu la femele, astfel încât aceste trăsături nu sunt exclusive bărbaților care concurează pentru femele.

„Diferitele linii de dovezi susțin existența [these traits] la ambele sexe și [the traits] rămân intacte în timpul introgresiunii într-o descendență înrudită la distanță”, au spus cercetătorii într-un studiu publicat recent în Science Advances.

Cea maronie P. muralis sunt considerate a fi fenotipul ancestral. Pentru a vedea cum nigriventris fenotipul a apărut, Feiner ar trebui să găsească unde se află trăsăturile care compun acest fenotip în genomul șopârlei.

Gene verzi

Ceea ce Feiner și echipa ei au descoperit în timp ce analizau genomul șopârlelor a fost că trăsăturile care fac P. nigriventris ies în evidență sunt determinate de gene care reglează celulele crestei neurale. Aceste celule stem multipotente, care se formează în timpul unei faze embrionare timpurii, se pot transforma în diferite tipuri de celule mai specializate în tot embrionul, contribuind la orice, de la valvele cardiace până la colorare.

O astfel de genă, Rbm10, reglează proliferarea celulelor crestei neurale, adică creșterea și diviziunea lor, în timp ce un altul, Tfcp2l1, reglează modul în care acestea se diferențiază în celule mai specializate pe măsură ce se dezvoltă embrionul. Inca una, Gpc3, este necesar ca celulele crestei neurale sa migreze in diferite locuri ale embrionului unde se integreaza in tesuturi.

Dar unde era diferența care ar modifica în cele din urmă colorarea nigriventris fenotip? Răspunsul a fost într-o regiune a unui cromozom care conține o genă, cunoscută ca Rab18, care ajută și la migrarea celulelor crestei neurale. Rab18 și Acbd5 ambele au un rol în producerea pigmentului. Acest lucru ar putea fi legat de colorarea verde și neagră a P. nigriventris.

„Analizele fluxului de gene au arătat că acest lucru [chromosomal] regiunea probabil a introgresat din descendența IT în populațiile din descendența SA care exprimă puternic nigriventris fenotip”, au spus cercetătorii în același studiu.

În timp ce factorii exacti care au cauzat aceste verzi și negre P. nigriventris monștri (cel puțin monștri lângă lor P. muralis rudele) să evolueze diferite colorații pentru a se adapta la schimbările din mediul lor sunt încă necunoscute, de unde provine aspectul lor nu mai este un mister.

Cel puțin șopârlele Hulk nu trebuie să se expună la radiații extreme pentru a-și obține dimensiunea, culoarea și puterea, spre deosebire de Bruce Banner însuși.

Science Advances, 2024. DOI: 10.1126/sciadv.adk9315