Næbdyret valgte sin egen vej

For første gang er næbdyrets dna blevet analyseret, og det afslører, at det finurlige pattedyr har bevaret mange af de genetiske særpræg fra krybdyrene.
Foto: Rob Griffith/Polfoto

Næbdyret valgte sin egen vej

Modtagerens email *:
Din e-mail *:
Dit navn *:
Evt. kommentar:

*) skal udfyldes.

Det særprægede australske dyr har fået sit kromosomsæt kortlagt. Resultatet viser, at dyrets spøjse udseende med sit miks af næb, bæver-lignende hale og æglæggende adfærd også afspejles i dets gener

Næbdyret er nok et af de mest finurlige pattedyr, vi har på kloden. Det ligner en blanding af en and og en bæver, det lægger æg som en høne, har giftkirtler som en slange, og dets unger drikker mælk.

Derudover betragtes det i biologiske kredse som et af klodens mest primitive pattedyr, da det har skilt sig ud fra de øvrige pattedyr for 166 millioner år siden. Derfor har det længe været forskernes ønske at kigge næbdyret nærmere i kortene - dets genetiske kort.

Nu er projektet lykkedes, og det fem år lange arbejde med at kortlægge næbdyrets gener blev offentliggjort i det anerkendte videnskabsmagasin Nature i midten af maj.

- Ved første øjekast ligner næbdyret resultatet af et evolutionært uheld. Men lige meget hvor mærkeligt dyret ser ud, så er dets gensekvens uvurderlig, når vi skal forstå, hvordan pattedyrenes biologiske processer har udviklet sig, siger Francis S. Collins, der er chef for det amerikanske genforskningsinstitut National Human Genome Research Institute, som står bag undersøgelsen.

- Sammenligninger mellem næbdyret og andre pattedyrs arveanlæg vil dermed give ny viden om vores egne arveanlægs historie, opbygning og funktion, forklarer han.

Kortlægningen kan nemlig være med til at stykke et helt billede sammen af alle pattedyrs udvikling - også menneskets.

Lidt af hvert

Selve sekventeringen - metoden til at finde rækkefølgen af baser i et stykke DNA - er rent laboratoriearbejde. Når det er gjort, ligger der et kæmpearbejde i at sammenligne de forskellige sekvenser med gendata fra andre dyr og deraf udlede, hvilke egenskaber der er kommet til, og hvilke der måske helt er forsvundet igen i løbet af millioner af års udviklingshistorie.

- Vi har altid været i stand til at sammenligne dyr ved hjælp af deres fysiske karakteristik, deres anatomi og opførsel, men det er fantastisk at være i stand til at sammenligne deres genetiske plan og få et mere detaljeret billede af, hvordan evolution forårsager forandringer, siger Richard K. Wilson, der er leder af The Genome Center på Washington University.

I takt med at arvemassen er blevet kortlagt for flere forskellige arter af dyr, er det i dag muligt at sammenligne bestemte gener, der er blevet identificeret i næbdyrets arvemasse, med gener fra dyr andre steder på det evolutionære udviklingstrin.

Forskerne sammenlignede derfor det usædvanlige dyrs arveanlæg med anlæg for mennesket, musen, hunden, pungrotten og kyllingen. De fandt frem til, at næbdyret deler 82 procent af sine gener med disse dyr. Særlig interesse var der for at finde en forklaring på næbdyrets mærkelige blanding af krybdyr, fugl og pattedyr, da det kan hjælpe med at forstå alle pattedyrs udvikling.
En primitiv fætter
Næbdyret er et fascinerende dyr med karaktertræk, der normalt kun ses blandt enten krybdyr eller pattedyr. Den har pels, der er tilpasset livet i vandet, og bliver cirka 60 cm lang - hannerne lidt længere end hunnerne. Den foretrukne føde er krebsdyr, orme og insektlarver.

Hunnerne bliver kønsmodne efter to år og lægger et-tre æg. Ungerne udruges i løbet af 7-12 dage og lever af mælk, som de slikker i sig fra hunnens maveskind, da de ikke har brystvorter. Efter fem måneder må ungerne klare sig selv. Hannerne er udstyret med en giftkirtel, hvis gift er lige så farlig som slangegift. Giften sidder i en spore på dyrets bagben.

Næbdyret hører til ordenen kloakdyr - fælles for disse dyr er, at de kun har en udgang til fæces, hvor både urin og afføring kommer ud. De betragtes som de tidligste pattedyr, der adskilte sig fra de øvrige pattedyrs udvikling for 166 millioner år siden.

Ikke mange ændringer

Sammenligningen med andre arter viser, at næbdyret er lige så spektaku- lært rent genetisk, som det er af udseende. Forskerne har for eksempel fundet gener, der til forveksling ligner dem, der koder for mælkeproteinet kasein - et gen, som forskerne kun finder hos andre pattedyr. Derudover har de identificeret gener, såkaldte ZPAX-gener, som ellers kun er kendt fra fugle, og nogle typiske krybdyrgener, der er nødvendige for produktionen af den gift, hannæbdyret bærer rundt på.

- Dette anlæg giver os en unik indsigt i, hvordan arveanlæggene for vores tidligste forfædre har set ud. Det er fascinerende, at både krybdyr- og pattedyrstræk kan være i det samme kromosomsæt, siger Adam Felsenfeld, der er en af forskerne bag undersøgelsen.

Men det er ikke kun selve generne, der fortæller noget om dyrets udviklingshistorie - også selve gensekvensernes indbyrdes placering fra art til art fortæller noget om udviklingen.

Den gift, som hannerne producerer, involverer for eksempel flere forskel- lige gener, hvoraf nogle af dem til forveksling ligner dem, man har fundet hos slanger, mens andre er helt unikke for næbdyret. Det får forskerne til at konkludere, at den egenskab, det er at producere giftstoffer til en giftkirtel, ikke er unikt for krybdyrene, men er noget, der er opstået flere steder undervejs i evolutionen. I fagkredse kaldes det fænomen for konvergent udvikling.

- Resultaterne understreger, hvor forunderligt næbdyret er, siger Tobias Mourier, der er forsker ved Biologisk Institut på Københavns Universitet:

- Næbdyret er på visse områder meget oprindeligt. Her har det formodentlig ikke ændret sig særlig meget, fra dengang det splittede ud fra de øvrige patte- dyr.

Kortlægningen af næbdyrets arvemasse har været et internationalt projekt, der blev styret fra The National Human Genome Research Project - the Large Scale Genome Sequencing Program, i USA, men har involveret laboratorier verden rundt.

Det er også herfra, kortlægningen af det menneskelige genom, HUGO-projektet, blev koordineret. Siden er 17 arter blevet kortlagt. Intentionen er at kortlægge samtlige dyr og planters kromosomsæt. Og i og med, at de metoder, der bruges til sekventering bliver hurtigere og billigere, er det realistisk. Men i første omgang er det få udvalgte arters arvemasse, der bliver kortlagt.

Kriterierne for udvælgelsen er blandt andet, at arbejdet skal give ny viden om evolution, sygdomsudvikling og dermed også sygdomsbekæmpelse. Næbdyret har længe stået på forskernes ønskeliste, netop fordi dyret er så unikt og er et af de mest primitive af pattedyrene.

Næbdyret valgte sin egen vej

Modtagerens email *:
Din e-mail *:
Dit navn *:
Evt. kommentar:

*) skal udfyldes.

Annonce
Annonce