by Bob Yirka , Phys.org
(Phys.egy svájci, francia és belga tagokból álló kutatócsoport felfedezte, hogy a krokodilok fején lévő pikkelyek nem a genetika miatt vannak elrendezve, hanem azért, mert a koponya még fejlődik. Kutatásaikat és eredményeiket a Science folyóiratban megjelent tanulmányukban írják le.
a hüllők Skálafejlődése, a csapat megjegyzi, hogy általában a scale primordium néven ismert folyamat miatt jön létre, ahol a fejlődés egységei genetikailag vezéreltek – a skálák a DNS által leírt alakban és színben nőnek. Ez a helyzet a krokodilok esetében is, írnak, kivéve a fejét borító mérlegeket, ahol a dolgok nagyon különbözőek. A skála primordium miatt bekövetkező rendszeres minták helyett káosz van, amelyet a kutatók találtak, ami arra késztette őket, hogy vajon más fejlesztési folyamat működik-e.
ennek kiderítéséhez több nagy felbontású fényképet készítettek 15 fiatal krokodil fejéről minden lehetséges szögből, majd számítógépes szoftver segítségével 3D modelleket készítettek, amelyek csak a mérlegek közötti megosztottságot alkotó vonalakból álltak. A vonalakat ezután mintafelismerő szoftver segítségével elemezték, és az eredmények azt mutatták, hogy a vonalak által létrehozott sokszögek utánozták a természetes repedésekben látható mintákat, például amikor a sár megszárad, vagy egy edény eltörik.
ezután a csapat a krokodilok embrionális fejlődését tanulmányozta laboratóriumukban, szorosan figyelve, ahogy a Bőrnyomás – érzékelők (DPS) – a felszíni vízváltozásokat érzékelő érzékszervek-véletlenszerűen emelt dudorokként vagy halmokként fejlődnek az arc, az állkapocs és a fej egyéb részei felett. Scale primordium soha nem fordult elő. Ehelyett vastag bőr alakult ki a DPS dudorok körül. A koponya növekedésével barázdák kezdtek megjelenni a halmok között, amelyek végül összekapcsolódtak. Ahogy a barázdák elmélyültek, elkezdték felvenni a felnőtt ismerős megjelenését, ami azt a pikkelyes megjelenést eredményezte, amelyről a krokodilok ismertek.
Ez a felfedezés a kutatók szerint több információt nyújt a tudósok számára, akik a genetikai meghatározás és a környezet fizikai és/vagy kémiai folyamatai közötti kölcsönhatást tanulmányozzák, amelyek együttesen meghatározzák az organizmusok biológiai fejlődését.
További információ: a Krokodilfej-mérlegek nem fejlődési egységek, hanem fizikai repedésből származnak, Science, DOI: 10.1126 / science.1226265
absztrakt
az amnioták különböző vonalai olyan keratinizált bőrfelületet mutatnak (tollak, szőrszálak és mérlegek), amelyek az embrióban megkülönböztetik azokat a genetikailag szabályozott fejlődési egységeket, amelyek térbeli szerveződését reakció-diffúziós mechanizmusok (RDM) mintázzák. Megmutatjuk, hogy ellentétben a bőr függelékek más amniotes (valamint a test mérlegek krokodilok), arc és állkapocs mérlegek krokodilok véletlenszerű sokszögű domének erősen keratinizált bőr, nem pedig genetikailag szabályozott elemek, és kilépnek a fizikai önszerveződő sztochasztikus folyamat különbözik RDM: a fejlődő bőr repedése stressz területen. Azt javasoljuk, hogy a krokodil embrionális arc-és állkapocsvázának gyors növekedése, a nagyon keratinizált bőr kialakulásával együtt, létrehozza a repedéseket okozó mechanikai stresszt.
folyóirat információ: tudomány