سوسک اصلاح شده ژنتیکی با چشم سوم

مفهوم چشم سوم (third eye) معمولا با درکی فراتر از جهان فیزیکی همراه است، اما در این مورد علمی جدید، مفهوم چشم سوم، درک بهتری از توسعه تکاملی در اختیار محققان قرار می دهد.

در مطالعه اخیر، محققان با اصلاح ژنتیکی یک سوسک معمولی، چشم سومی را در وسط پیشانی حشره ایجاد کردند. این کار براساس مطالعه قبلی که در آن یک سوسک به صورت تصادفی صاحب چشم سوم شده بود، انجام شد. هر دو مطالعه توسط دکتر ادواردو زاتارا (Eduardo Zattara) از دانشگاه ایندیانا (آمریکا) انجام شد.

آرمین موچک (Armin Mozzek) از محققان دانشگاه ایندیانا گفت: زیست شناسی تکاملی به طرز زیبایی پیچیده است، زیرا هیچ ژن منفردی برای یک چشم، یک مغز، یک بال پروانه یا پوسته لاک پشت وجود ندارد. درعوض، هزاران ژن منفرد و ده ها فرآیند تکاملی در پیوند با یکدیگر، هرکدام از این صفات را شکل می دهند.

موچک افزود: در این مطالعه، یاد گرفتیم که تکامل یک ویژگی فیزیکی جدید، درست مانند ایجاد یک ساختار جدید با استفاده از بلوک های لگو (Lego)، از طریق استفاده مجدد و بازسازی ژن های قدیمی و فرآیندهای تکاملی حاصل می شود.

این بدان معناست که تکامل صفات جدید، به پیچیدگی که دانشمندان پیش از این تصور می کردند، نبوده و نیازمند تغییرات ژنتیکی کمتری است.

در این مطالعه، محققان اقدام به خاموش کردن ژنی کردند که در رشد سر سوسک سرگین غلتان (dung beetle) نقش داشته و باعث ایجاد تغییرات بسیار شدید در ساختار سر حشره شد.

چشم سوم درحقیقت حاصل جوش خوردن و پیوند یک جفت چشم بود. در این شرایط، حشره شاخک خود را از دست داده یا شاخک های کوچک تری روی سر رشد کرد و به جای آن، سوسک صاحب یک چشم مرکب در وسط سر شد.

(چشم سوم حاصل جوش خوردن و پیوند یک جفت چشم (سمت راست) - تصویر: PNAS)

زاتارا تأکید کرد: بسیار جای تعجب بود که خاموش کردن یک ژن، نه تنها مانع از رشد شاخک شد، بلکه منجر به رشد ساختار پیچیده ای مانند چشم مرکب در محل رشد شاخک شد.

رشد اندام در مکان غیرطبیعی که اصطلاحا اندام نابجا یا اکتوپیک (ectopic organs) نامیده می شود، روشی است که دانشمندان از آن برای درک چگونگی تکامل صفات فیزیکی جدید استفاده می کنند

نتایج این مطالعه در مجله PNAS منتشر شد.