دانشمندان چگونه پاهای عنکبوت بابا لنگ‌دراز را کوتاه کردند؟

دانشمندان به‌کمک فرایندی به نام تداخل RNA ترکیب ژنتیکی عنکبوت بابالنگ‌دراز را تغییر دادند؛ به‌طوری‌که پاهایش کوتاه‌تر شد و به نصف اندازه طبیعی رسید. این فرایند که از توالی DNA و قطعات کوچکی از RNA برای خاموش‌کردن ژن استفاده می‌کند، روی گونه عنکبوت اوپیلیو (Phalangium opilio) به‌کار رفت که یکی از گونه‌های فراوان‌ عنکبوت بابالنگ‌دراز در جهان است. نتیجه این کار عنکبوتی پاکوتاه به‌جای عنکبوت بابالنگ‌دراز بود. پژوهشگران امیدوار‌ند آزمایش‌های آن‌ها دانش بیشتری درباره نحوه تکامل پاهای بلند این نوع عنکبوت فراهم کند.

به‌گزارش ساینس الرت، پژوهشگران پس از توالی‌یابی ژنوم P. opilio سه ژن را شناسایی کردند که به‌عنوان نقشه‌ای برای بخش‌های مختلف بدن عمل می‌کرد. دو نمونه از این ژن‌ها روی پاهای رویان‌های عنکبوت فعال می‌شدند. خاموش‌کردن این ژن‌ها در رویان‌های دیگر موجب ایجاد عنکبوت‌های پاکوتاهِ متفاوت شد: دو یا تعداد بیشتری از پاهایشان از حالت طبیعی کوتاه‌تر و به پاگیره‌ تبدیل شده بود که اندام‌هایی است که برای دست‌کاری غذا استفاده می‌شود.

سپس، پژوهشگران ژن سوم را غیرفعال کردند که تصور می‌کردند با ایجاد پاها در رویان ارتباط داشته باشند. این پاها به پاگیره تبدیل نشدند؛ اما کوتاه‌تر شدند و بندهای پنجه‌شان را از دست دادند که اتصالات بندمانندی هستند و برای گرفتن استفاده می‌شوند. آزمایش‌های مشابهی روی مگس میوه انجام شده است.

گیلهرم گینت، ژنتیک‌دان دانشگاه ویسکانسین‌مدیسن، گفت به‌دنبال درک این موضوع هستیم که ژن‌ها چگونه موجب ایجاد ویژگی‌های جدید در عنکبوتیان شده‌اند و ژنوم آن‌ها چگونه به ایجاد موجوداتی کمک کرده است که ویژگی‌های بسیار متنوعی دارند.

درواقع، P. opilio نوعی عنکبوت نیست؛ بلکه خویشاوند نزدیکی است که باعث می‌شود این موجودات برای درک این موضوع مفید باشند که چگونه عنکبوتیان بسیار متنوعی روی زمین تکامل پیدا کرده‌اند. برای مثال، همه عنکبوت‌های بابالنگ‌دراز پاهایی ندارند که بتواند مانند این موجود اطراف شاخه‌ها و اشیاء دیگر بپیچد.

تصور دانشمندان این است که ژنوم این نوع عنکبوت در گذشته‌های دور مضاعف شده و به این موجودات حق انتخاب گسترده‌ای از ژن‌ها داده است تا بتوانند در مسیرهای تکاملی خاص خود آن‌ها را به‌کار گیرند. پژوهشگران در مقاله خود می‌نویسند: «سودمندی RNAi تک‌رشته‌ای و دورشته‌ای در این سیستم، P. opilio را به نقطه مقایسه‌ مناسبی تبدیل می‌کند که در بررسی‌های آینده درزمینه تکامل طرح بدن عنکبوتیان مفید خواهد بود».

این پژوهش در مجله Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences منتشر شده است.