Ornitorenklerin ve Dikenli Karıncayiyenlerin (Ekidna) Genom Dizileri, Bu Tuhaf Canlıları Biraz Daha Anlamamızı Sağlıyor!

Tek delikliler (Monotremata), keseli ve plasentalı memelilerin (therianların) günümüzde var olan tek dış grubudur ve bizlere memeli evrimiyle ilgili önemli bilgiler sağlarlar. Bir grup bilim insanı, her ikisi de yumurtlayan memeli soyuna ait olan ornitorengin (Ornithorhynchus anatinus) ve kısa gagalı dikenli karıncayiyenin (Tachyglossus aculeatus ya da kısaca, "ekidna") genomunu sekansladı, analiz etti ve tavuklar, insanlar, fareler, kertenkeleler ve Tasmanya canavarları ile karşılaştırdı. Sonuçları içeren makale, Nature dergisinde yayınlandı.^[1] Makale yazarlarından biri olan Profesör Guojie Zhang, şöyle diyor:

Ornitorenk genomu, ornitorenge özgü tuhaf özelliklerin nasıl ortaya çıktığını anlamamıza yardım etti. Bu canlının genomunu deşifre etmemiz aynı zamanda insanlar dahil olmak üzere memelilerin evrimini anlamamız için önem taşıyor. Bu genom bize neden insanların ve diğer plasentalı memelilerin yumurtlamak yerine doğurduğunu anlamamıza yardımcı olabilir.

Ornitorengin en ilginç özelliklerinden biri, yumurtladığı halde yavrularını besleyebildiği meme benzeri bezlerinin olması ve yavrularını ter sıvısı ile beslemesidir.

Evrimimiz boyunca, insanlar olarak, embriyonun besin sağlayan kısmının üretiminde işlev sahibi olan vitellogenin genlerimizin üçünü de kaybettik. Tavuklar ise bu genlerin üçüne de sahiptir. Profesör Zhang ve meslektaşları, ornitorenklerin hala 1 vitellogenin genine sahip olduğunu ve diğer iki geni, yaklaşık 130 milyon yıl önce kaybettiğini söylüyor. Ornitorenk, kalan tek geni sayesinde yumurtlamaya devam edebilmektedir.

Kuşlar ve sürüngenler yavruları için süt üretmediğinden, gelişmiş bir vitellüs kesesi üretmeleri gerekir. Ornitorenkler yavruları için süt üretebilmenin verdiği avantajla vitellüs kesesi için bir sürü protein üretmek zorunda kalmazlar. Diğer memelilerde kazein genleri, vitellogenin genlerinin yerini almıştır. Kazein proteini memeli sütünün önemli bir bileşenidir.

Makalenin yazarları ornitorengin de kazein genleri taşıdığını ve süt kompozisyonlarının inekler, insanlar ve diğer memelilere oldukça benzediğini gördüler. Profesör Zhang şöyle diyor:

Bu bilgi bize günümüzde var olan tüm memeli türlerinde süt üretiminin Jura Devri'nin erken dinozorlarının yanı sıra 170 milyon yıl öncesinde yaşamış bir ortak atadan türetilen bir grup gen ile gelişebildiğini söylüyor.

Ornitorenkleri eşsiz kılan bir diğer özellik, memelilerin çoğundan farklı olarak dişsiz olmalarıdır. En yakın ataları dişli olsa da modern ornitorenkler sadece yiyeceğini ezebileceği iki boynuz formunda plakaya sahiptir. Çalışma, ornitorenklerin, dişlerini, diş gelişiminden sorumlu 8 genden 4'ünün kaybolmasıyla yaklaşık 120 milyon yıl önce kaybettiğini gösteriyor.

Araştırma grubu tarafından incelenen bir diğer tuhaflık, cinsiyetin belirlenme şekli. İnsanlar ve diğer memeliler cinsiyetlerini belirleyen iki kromozoma sahiptir. XY kromozom sisteminde XX dişi XY ise erkektir. Tek delikliler ise 10 cinsiyet kromozomuna sahiptir. Bunlardan 5'i Y kalan 5'i ise X kromozomudur. Araştırmacılar şöyle diyorlar:

Neredeyse tamamlanmış kromozomal seviyede genomlar sayesinde bu 10 cinsiyet kromozomunun tek deliklilerin atasında bir halka formunda organize olduğunu ve daha sonra X ve Y kromozomları şeklinde parçalandığını iddia edebiliyoruz. Aynı zamanda genom haritalama tek deliklilerin cinsiyet kromozomlarının insanlarınkinden çok tavuklarınkine benzerlik gösterdiğini gösterdi. Bu memeliler ve kuşlar arasındaki evrimsel bağlantının göstergesidir.