Mevcut semender çeşitliliğinin üçte ikisinden fazlasını oluşturan pletodontidaeler, dört alt ailede 400'den fazla tür ile semenderlerin en büyük ailesidir. Türlerin üyeleri ağırlıklı olarak Güney Kanada'dan Brezilya'daki Amazon havzasına kadar Amerika'da bulunur.
Tüm yetişkin plethondontidler akciğerlerden yoksundur, akciğer dışındaki dokularından, özellikle deri ve ağız ve boğazdaki mukus zarlarından nefes alırlar. Ayrıca pletodontidlerde akciğer kaybının adaptif önemi ve ekolojik bağlamı çok tartışılırken, gelişimsel temelleri hakkında çok az şey bilinmektedir.
19. yüzyılda pletodontidlerin akciğersiz olarak yaşamlarını sürdürmelerinin keşfedilmesi, semenderler için bir akciğer arayışını tetikledi.
Semenderlerin embriyo evresindeki akciğerleri yüzyıl önce bir öğreci tarafından keşfedilmişti
En kapsamlı çalışma 1920'lerde Cornell Üniversitesi öğrencisi Amy Grace Mekeel tarafından semenderlerin karşılaştırması ile gerçekleşti. Mekeel, yetişkin plethodontidlerde hiçbir akciğer izi bulamamış olsa da, tezinde embriyolarda akciğer gelişiminin başlangıç aşamalarını tanımladı: Embriyolarda akciğer temeli geçici olarak mevcuttur, ancak yumurtadan çıkmadan önce kaybolur.
Ancak ne yazık ki, tek bir konferans özeti dışında Mekeel'in araştırmaları hiç yayınlanmadı ve çalışmaları büyük ölçüde unutuldu. Ayrıca, araştırmacılar sonraki 90 yıl boyunca bu fenomeni büyük ölçüde kulak arkası ettiler.
Harvard Üniversitesi'nde Organizma ve Evrimsel Biyoloji Bölümü ve Karşılaştırmalı Zooloji Müzesi araştırmacısı olan Doktor Zachary Lewis, "Belki de akciğerleri kaybetmek bu olağanüstü evrimsel başarıyı engellemek yerine mümkün kıldı” dedi.
Semenderlerin morfolojisini X ışınları ile incelediler
Lewis ve meslektaşları çalışmada, hem akciğer hem de akciğersiz semenderlerde akciğer gelişiminin morfolojisini incelemek için mikro-CT (X ışınları) kullandılar. Akciğersiz semenderlerin, akciğerleri olan türler gibi, embriyoyken akciğer geliştirmeye başladıklarını buldular.
Daha sonra, akciğersiz semender embriyonik gelişimi sırasında oluşan yapının sadece morfolojik olarak değil, aynı zamanda ifade edilen moleküller açısından da bir akciğere benzediğini göstermek için RNA dizilimine başvurdular.
Bilim insanları, akciğer gelişiminin, akciğeri çevreleyen dokudan kaynaklanan gelişim sürdüren ipuçlarının olmaması nedeniyle durduğunu varsayıyorlar.
"Akciğerli bir semenderden alınan mezenşimi akciğersiz bir semender embriyosuna koyduk ve gelişmesine izin verdik. Akciğerleri andıran yapıların oluşumuyla sonuçlandı ve akciğersiz semenderlerin akciğer geliştirmeye devam edebildiğine dair bazı kanıtlar sunuyor”
Amy'nin çalışmaları doğrulandı
Ayrıca ekibin bulguları, Amy Grace Mekeel'in doktora tezini de doğruladığı ortaya çıktı.
Bunun yanı sıra çalışma, en az 25 ve muhtemelen 60 milyon yılı aşan fonksiyonel akciğerlerinin olmamasına rağmen, akciğer gelişimsel-genetiklerinin korunduğunu ortaya çıkardı.
Semenderlerinin akciğer kaybı geçmişe ışık tutabilir
Semenderlerdeki akciğer kaybının evrimini anlamak, diğer omurgalılardaki organ kaybına da ışık tutabilir.
Doktor Lewis, "Gelecekte, eğer bu genetik mekanizmalar ortaya çıkarsa, evrimin, uzun süredir karada yaşama ulaşmak için kritik olduğu düşünülen akciğer gibi bir organı nasıl ortadan kaldırdığını daha eksiksiz bir şekilde anlayacağız" dedi.
Haberimize konu olan bu makale Science Advances'te yayınlandı.
Bahsi geçen makaleye buradan göz atabilirsiniz.
