Yüzgeçlerin Bacaklara Evriminde Genom Çiftlenmeleri: Kürek Burunlu Balık

Bilim insanları, yaptıkları araştırma sonucunda bu balığın genomunun günümüzden 42 milyon yıl önce bir bütün olarak çiftlendiğini (ikiye katlandığını) tespit ettiler. Bu araştırmanın sonuçları Genome Biology and Evolution dergisinde yayımlandı. Araştırmacılar, bu eşsiz özelliğin yüzgeçlerin zaman içerisinde nasıl evrimleştiğine ışık tutmasını umuyor. San Fransisco Eyalet Üniversitesinden Karen Crow şöyle diyor:

Kürekburunlu balıkların kendilerine ait bir genom çiftlenmesi olduğunu bulduk. Bu da, karşılaştırmalı çalışmalara karmaşıklık ekleyen, fazladan genetik materyal anlamına geliyor. Bu durum, uzuvların evrimine bakış açışımızı değiştirebilir.

İnsanların uzuvlarının nasıl oluştuğunu açıklamak için, araştırmacılar farede bulunan ve uzuvların oluşmasını sağlayan genleri, kürekburunun genleriyle kıyasladılar. Daha önceden yapılan araştırmalar, balıkların genomlarında uzuvların evrimi için gereken genetik bilginin, dört uzuvlu canlıların (tetrapod) evriminden çok önce zaten bulunduğunu gösteriyordu. Tetrapodlar içerisinde sürüngenler, kuşlar, amfibiler ve memeliler bulunuyor.

Crow ve ekip arkadaşları Amerikan Kürekburunlu Balığı'nın 19 HOX genini barındıran kromozomal bölgelerini dizilediler. HOX genleri vücut şeklini ve uzuv gelişimini kontrol eden genlerdir. Ayrıca bu genler, genom çiftlenmesinin tespit edilmesi için de başlıca adaylardır.

Genomun bir bütün olarak çiftlenmesi, araştırmacılar tarafından "evrimsel tarih içerisinde oyunu değiştirecek kadar kritik değişimler" olarak tanımlanıyor. Bu çiftlenmeler, evrimsel tarihte yeni türlerin oluşmasına veya tür içerisinde yepyeni özelliklerin oluşmasına neden oluyor.

Bu tür çiftlenmeler, oldukça düşük olasılıklı unsurların bir araya gelmesi sonucu gerçekleşiyor ve her bir genin birer ikizinin oluşmasına neden oluyor. Bu gerçekleştiğinde, genellikle ikiz genlerden bir tanesi normal görevini sürdürürken, ikinci kopya ya körelerek yok oluyor ya da yepyeni bir özelliğe doğru evrimleşiyor. Uzmanlık alanı yeni özelliklerin evrimi ve çeşitlilik olan Crow şöyle açıklıyor:

Bu ekstra genetik materyal, evrimin üzerine yeni çizimler yapabileceği bir tuval görevi görüyor.

Çeneli omurgalıların evrimleşmesinden önce bu tür kilometre taşı olacak 2 genom çiftlenmesi olduğu düşünülüyor. Evrim Ağacı'nın dallarının uçlarına doğru ilerledikçe, belirli dallar ve soy hatlarında daha da fazla çiftlenmeye rastlıyoruz. Ancak bu çiftlenmeler, hayvanlara göre bitkilerde daha sık görülüyor. Crow, son olarak şunları söylüyor:

Kürekburunlarda olduğunu tespit ettiğimiz gen çiftlenmesi, bu çiftlenmelerin hayvanlarda eskiden düşünüldüğü kadar seyrek olmayabileceğini gösteriyor.