Ledetråd fra en somalisk hulefisk om moderne pattedyr mørk fortid

Efter millioner af år, der levede i konstant mørke, en art af blinde hulfisk, der kun findes i Somalia, har mistet et gammelt system med DNA -reparation. Det DNA -reparationssystem, findes i organismer, herunder bakterier, svampe, planter, og de fleste andre dyr, udnytter energi fra synligt lys til reparation af DNA -skader forårsaget af ultraviolet (UV) lys.

Resultaterne rapporteret i journal Nuværende biologi den 11. oktober er delvist spændende, fordi kun placentapattedyr, gruppen inklusive mennesker, tidligere var kendt for at mangle dette system. Forskere siger, at opdagelsen understøtter teorien "natlig flaskehals", som fastholder, at forfædrene til moderne pattedyr levede en underjordisk eller udelukkende natlig tilværelse som en strategi for at undgå at blive spist af dinosaurer.

"Vi har i en art af blinde hulfisk afsløret tabet af et gammelt DNA -reparationssystem, der er meget bevaret, "siger Nicholas Foulkes fra Karlsruhe Institute of Technology, Tyskland. "Mærkeligt nok, de eneste andre dyr, der tidligere vides at mangle fotoreaktivering DNA -reparation, er placentapattedyr. Så, hvad vi ser i denne art af cavefish kan være de første stadier i en proces, der skete før i vores forfædre i Mesozoic æra."

Foulkes hold, herunder første forfatter Haiyu Zhao, i samarbejde med Cristiano Bertolucci ved University of Ferrara, Italien, er interesseret i at forstå evolution under ekstreme miljøforhold og især ændringer i DNA -reparationssystemer. Hulefisken kendt som Phreatichthys andruzzii repræsenterede en ideel model for deres studier, fordi den har levet uden nogen eksponering for UV eller synligt lys fra solen i mere end 3 millioner år.

Forskerne fandt ud af, at P. andruzzii bærer mutationer, der forstyrrer funktionen af ​​essentielle DNA -reparationsgener. Det mangler også et regulatorisk forstærkerelement, som koordinerer og forbedrer DNA -reparation som reaktion på sollys i andre arter ved at tænde andre gener "på".

Foulkes siger, at andre cavefish arter, som ikke er isolerede i deres hule miljøer, så længe P. andruzzii viser normal, eller endda forbedret, fotoreaktiveringsmekanismer. Derfor, de nye fund "fremhæver et mere ekstremt tilpasningsniveau hos P. andruzzii sammenlignet med andre hulefiskarter."

Resultaterne tilføjer beviser for, at moderne pattedyr engang levede i mørke.

"Mange træk ved moderne pattedyr, såsom øjets anatomi og funktion, vise fortællingsegenskaber ved en natlig livsstil, "Foulkes siger. 'Det betyder, at vi kan nu mere trygt forudsige, at pattedyr forfædre oplevede en langvarig periode med evolution i komplet mørke.'

Forskerne siger, at de planlægger at studere andre DNA -reparationssystemer i hulfiskene. De er også nysgerrige efter at undersøge forbindelserne mellem døgnrytmen og DNA -reparation, begge mekanismer, der er afhængige af sollys for at fungere normalt.