Sándor Fülöp, Maks Plank Cəmiyyəti

Lisa Lock tərəfindən redaktə edilmişdir , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilmişdir

 Redaktorların qeydləriİnkişaf hüceyrə vəziyyəti və interdigital apoptoz siçan və yarasa üzvlərində qorunur. Kredit: Təbiət Ekologiyası və Təkamül (2025). DOI: 10.1038/s41559-025-02780-x

Uçmaq arzusu insanlığı həmişə valeh edib. Təkamül tarixində uçma qabiliyyəti yalnız üç dəfə müstəqil olaraq ortaya çıxdı: quşlarda, pterozavrlarda və məməlilər arasında nadir olaraq yarasalarda.

Yarasa qanadları struktur olaraq insan əllərinə bənzəyir , tərkibində sümüklər, qan damarları, sinirlər və vətərlər var. Əsas fərq, II-dən V-ə qədər uzanan rəqəmlər arasında uzanan şiropatagium adlı çevik dəri membranındadır. Əlavə membranlar, plagiopatagium və uropatagium müvafiq olaraq ön və arxa ətraflar arasında və ayaqlar arasında uzanır.

Quş və ya həşərat qanadlarından fərqli olaraq , yarasaların qanadları uçuş zamanı əl kimi hərəkət etdirə bilir və bu, onları xüsusilə səmərəli və çevik uçan rəssamlar edir. Təkamül baxımından bu uyğunlaşma böyük uğur qazandı: təxminən 1400 növlə yarasalar (Chiroptera sırası) gəmiricilərdən sonra ən müxtəlif məməlilər qrupudur. Ekstremal səhralar və qütb bölgələri istisna olmaqla, onlara dünyanın hər yerində rast gəlinir.

Uçuş kimi diqqətəlayiq qabiliyyətlərin, əlaqəli anatomik və funksional dəyişikliklərlə birlikdə necə meydana gəldiyi və onların genomda necə kodlandığı Darvindən bəri biologiyanın mərkəzi sualı olmuşdur.

Təkamül innovasiyasının ifrat nümunəsi olaraq yarasa qanadı təkamül yeniliklərinin və morfoloji çevrilmənin molekulyar əsaslarını öyrənmək üçün unikal model təqdim edir. Tədqiqatçılar qabaqcıl texnologiyalardan istifadə edərək, əli qanaddan fərqləndirən genetik proqramlar və morfoloji dəyişikliklərlə bağlı təəccüblü fikirlər aşkar ediblər.

“Biz yarasaları seçdik, çünki onlar fenotipik uyğunlaşmanın gözəl nümunəsidir. Əzalar, təkamülün müxtəlif forma və funksiyaları necə əmələ gətirdiyini görmək üçün gözəl model sistemdir”, – tədqiqatın müxbir müəllifi professor Stefan Mundlos deyir. “Bir atın əzalarını və ya delfinin üzgəclərini, ya da əllərimizi və ya qanadımızı düşünün. Bunlar təkamülün necə bir forma aldığını və onu tamamilə fərqli bir şeyə çevirdiyinin ən yaxşı nümunələridir.”

Nature Ecology & Evolution -da dərc olunan yeni araşdırmasında komanda yarasa və siçan embrionlarını müqayisə edərək qanad morfologiyası formalaşmağa başlayanda ətrafların inkişafının kritik mərhələlərini təhlil edib. Onlar bütöv genom və tək hüceyrəli transkriptomik (scRNA-seq) analizlər apardılar və məlumatları şərh etmək üçün mürəkkəb hesablama alətləri tətbiq etdilər.

Bu iş Mundlos (Maks Plank-Molekulyar Genetika İnstitutu, Berlin, Almaniya), Dario G. Lupiáñez (Maks-Delbrück Mərkəzi, Berlin, Almaniya və Centro Andaluz de Biología del Desarrollo, Sevilla, İspaniya) və Francisca M. Geneck And Real (Max-Delusor) laboratoriyaları arasında əməkdaşlıq idi. Biologiya del Desarrollo).

Bu tədqiqat sahəsində əsas problem müxtəlif növlərdən olan təkhüceyrəli və genomik məlumatların müqayisəsidir, xüsusən də yarasalar kimi qeyri-model orqanizmlərlə işləyərkən. Buna baxmayaraq, bu qabaqcıl texnologiya, inkişafın müxtəlif mərhələləri zamanı orqan daxilində hər bir fərdi hüceyrənin gen fəaliyyəti haqqında unikal fikir verir. Alimlər yarasaların və siçanların ön (qanad) və arxa (ayaq) ətraflarını müqayisə edərək, qanadların əmələ gəlməsində iştirak edən hüceyrə tiplərini təsnif edə bilib və bəzi gözlənilməz kəşflər ediblər.

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

“Bizim üçün ən böyük sürprizlərdən biri, üzvdəki bütün hüceyrə tiplərinin və funksiyalarının növlər arasında qorunub saxlanmış kimi görünməsi idi. Əvvəlcə düşündük ki, bu texnologiya və analiz qanadları meydana gətirən yarasalara xas olan bəzi hüceyrələr haqqında aydın fikirlər verəcək, çünki qanadlar və siçan üzvləri bir-birindən çox fərqlidir”, – tədqiqatın müxbir müəllifi Real izah edir.

Elm adamları inkişaf zamanı işləyən mühüm bir təkamül konsepsiyasını nümayiş etdirdilər: Eyni genetik proqramlar tamamilə yeni bir şey icad etmək əvəzinə başqa hüceyrələrdə təkrar istifadə olunur. Xüsusilə, xiropatagiumu əmələ gətirən hüceyrələrin ətrafların digər hissələrindəki digər hüceyrələrdən əsaslı şəkildə fərqlənmədiyi göstərildi. Dəyişikliklər, genin aktivləşməsinin vaxtı və yeridir. Digər növlərdə bu genlər adətən inkişafın erkən mərhələsində və yalnız əza qönçəsinin proksimal hissəsində işə salınır. Yarasalarda isə eyni genlər daha sonra və inkişaf edən əzanın daha distal bölgələrində yenidən aktivləşir.

“Əzanın proksimal hissəsində mövcud olan hüceyrələr eynilik baxımından sonradan qanad meydana gətirən hüceyrələrə bənzəyir. Bu, təkamülün necə işlədiyini əks etdirir. Böyük sual budur ki, bu genetik proqram məkan və zaman baxımından necə dəqiq şəkildə tənzimlənir. Bütün bu prosesi başlanğıcdan tətikləyən genomda əhəmiyyətli fərqləri müəyyən edə bilərikmi?” Araşdırmanın ilk müəllifi Kristian Fereqrino belə nəticəyə gəlir.

Daha çox məlumat: Magdalena Schindler et al, Müqayisəli tək hüceyrəli analizlər yarasa qanadının inkişafında qorunmuş gen proqramının təkamüllə yenidən təyinatını ortaya qoyur, Nature Ecology & Evolution (2025). DOI: 10.1038/s41559-025-02780-x

Jurnal məlumatı: Nature Ecology & Evolution 

Max Planck Cəmiyyəti tərəfindən təmin edilmişdir