Hemidactylium scutatum, the four-toed Salamander

Egy kétéltü tüdőt tud növeszteni, amit aztán eltüntet

A tüdő nélküli szalamandrák nyilvánvalóan jól boldogulnak tüdő nélkül, tekintve, hogy az összes szalamandrafaj kétharmadát teszik ki. Talán a tüdő elvesztése inkább lehetővé tette, mint akadályozta ezt a figyelemre méltó evolúciós sikert.

A tudósok felfedezték, hogy egyes tüdő nélküli állatok eleinte elkezdik növeszteni ezeket a légzőszerveket, majd a fejlődési folyamatukban változás áll be. Ezek az állatok, a plethodontid szalamandrák legalább 25 millió éve megúszták a tüdő nélküliséget azzal, hogy helyette nyálkás bőr- és szájszövetükön keresztül lélegeznek. Ehhez ragaccsal kell bevonniuk magukat - mintha a tüdőjük nyálkáját viselnék a külsejükön -, mert csak akkor tudnak oxigént felvenni a bőrükön keresztül, ha az nedves marad.

A tüdő nélküli plethodontidák a szalamandrák legnagyobb csoportját alkotják közel 478 fajjal, amelyek főként az amerikai kontinensen találhatók, néhányat Európában és Dél-Koreában. Keveset tudunk arról, hogy ezek a kétéltűek hogyan helyezik félre a tüdejüket, ezért a Harvard Egyetem evolúcióbiológusai közelebbről is megnézték ezeket az állatokat.

Több faj embriójában valóban kialakul egy kezdődő tüdő, írják a kutatók tanulmányukban. Morfológiai jellemzői nagyon hasonlítanak az axolotl, az Ambystoma mexicanum nevű tüdős szalamandránál megfigyeltekre. Ezek az embrionális tüdők az egyik fajban, a P. cinereusban körülbelül három hétig fejlődnek és ágaznak el, mielőtt valami megszakítja őket. Jóval azelőtt, hogy a szalamandrabébik kikelnek, a korai tüdősejtek apoptózisra, azaz a sejthalál egy formájára vannak programozva.

A kutatók gyanúja szerint a tüdő fejlődése azért áll le, mert a sejtek nem kapják meg a szaporodásuk fenntartásához szükséges szabályozó jeleket, amelyek más gerinceseknél a fejlődő tüdőt körülvevő szövetekből, az úgynevezett mesenchimából származnak. Ezért úgy döntöttek, hogy tesztelik ezt a hipotézist. Tüdővel rendelkező szalamandrából származó mesenchimát helyeztek egy tüdő nélküli szalamandra embrióba, és hagyták, hogy kifejlődjön. Ez tüdőre hasonlító struktúrák kialakulását eredményezte, ami némi bizonyítékot nyújt arra, hogy a tüdő nélküli szalamandrák továbbra is képesek a tüdő további fejlődésére.

Bár ezekben a nyálkás állatokban felnőttként nyoma sincs tüdőnek, a szalamandrák még mindig rendelkeznek a tüdő kialakításához szükséges génekkel és számos fejlődési folyamattal. De úgy tűnik, hogy a folyamat befejezéséhez szükséges jelek egy része - például a mesenchimaszövetekből származó jelek - hiányzik. Miért maradt meg tehát a tüdőkészítéshez szükséges eszközök és összetevők közül oly sok olyan állatban, amely évmilliók óta nem használ tüdőt?

A tüdőrudiment például fontos szerepet játszhat a szomszédos szervek, például a szív kialakulásában. A szalamandrák ritkás fosszilis feljegyzései miatt a kutatóknak nehéz leszűkíteni, hogy ezek az állatok pontosan mikor veszítették el dedikált légzőszerveiket, de a genetikai idővonalak valahol 25 és 110 millió évvel ezelőttre teszik, attól függően, hogy ez egy ősi fajnál történt-e, vagy a tüdő elvesztése többször is kialakult ebben a szalamandracsaládban.

(Forrás: ScienceAlert)


A figyelmetekbe ajánljuk