Šta poručuju geni jedne od „najseksipilnijih“ ptica?

Mura je u ovo uverilo ponašanje manakina, ptica veličine vrabaca. Kada mužjaci ove vrste dobiju pažnju ženki, okuraže se i krenu sa akrobatskim skokovima, pucketanjima krila i uvrtanjem unazad. Pretpostavljate, sve da bi ih impresionirali, i podstakli na parenje.

Biolozi su davno shvatili da takav egzibicionizam evoluira kada se ženke odlučuju za parenje sa onim mužjacima koji imaju najekstravagantniju pojavu. Proučavajući genome manakina sa zlatnim kragnama (Manacus vitellinus) i njegovih rođaka, istraživači danas posebnu pažnju posvećuju onim genima koji pokreću ovakvo složeno ponašanje i osobine, koje se u biologiji često naziva i svadbeni ples. Prošlog meseca, na virtuelnom sastanku Društva za integrativnu i uporednu biologiju, Mur i drugi naučnici predstavili su četiri genoma manakina, i izdvojili gene koji deluju u mišićima i mozgovima ovih ptica i zahvaljujući kojima su manakini ono što jesu, svadbeni plesači.

Rad koji su predstavili naučnici nudi „bolje razumevanje neverovatnih stvari koje čine manikini“, kaže Emili Duval, bihevioralni ekolog sa Državnog Univerziteta Florida. Tokom protekle decenije istraživači su naučili mnogo o tome kako prirodna selekcija utiče na genom.

„Za razliku od toga, mi znamo vrlo malo o osnovnoj bazi odabranih osobina“, kaže Kristofer Balakrišnan, evolucioni biolog sa Univerziteta u Istočnoj Karolini.

Mapiranjem osobina i gena na porodičnom stablu manakina, istraživači počinju da prate postepene genetičke promene koje su dovele do svadbenog plesa i utvrđuju da li seksualna selekcija deluje drugačije od prirodne selekcije.

Druge vrste ptica, poput rajske, takođe imaju impresivan svadbeni ples. Ali manakini imaju veću raznolikost takvih osobina i, budući da ih brojčano ima više i da su pristupačniji, lakše ih je detaljnije proučavati. Kao što su Balakrišnan i kolege izvestili na sastanku, slatki zub – ili kljun – manikina je ono što je najverovatnije postavilo temelj za seksualnu selekciju kod ove vrste ptica. Poznato je da su njihovi preci prestali da se hrane insektima i prešli na voće, a istraživači pretpostavljaju da je ova promena na dostupniji i obilniji izvor hrane mužjacima dala dodatnu energiju za zavođenje ženki.

Upoređujući genome srodnika manakina koji i dalje jedu insekte sa onima koji jedu voće, istraživači sa Instituta za ornitologiju Maks Plank pronašli su dokaze da se prebacivanje ishrane na voće i svadbeni ples razvijali „u korak“, dakle istovremeno.

Istraživači su tako i saznali da su geni koji kodiraju slani receptor ukusa počeli da se menjaju čak i pre nego što su mankini počeli da se hrane voćem. Do trenutka kada je Neopelma chrisocephalum evoluirao, receptor je postao osetljiv na slatkoću zrelog voća – što je osobina koju retko koje ptice imaju. Istraživači su potom pokušavali da utvrde koja se DNK promenila kako bi ta ponašanja (svadbeni ples) bila moguća. Analizirajući pet genoma manakina, usredsredili su se na segmente DNK koji su ostali skoro potpuno isti kod životinja, i za koje se smatra da igraju ključnu ulogu u regulaciji drugih gena.

U genomima manakina, 57 elemenata je pokazivalo male razlike u odnosu na sekvence podudaranja kod drugih vrsta; te promene mogu izmeniti aktivnost gena koje regulišu. Neki od tih elemenata grupisani su oko gena za mišićne proteine i hormonske receptore, a neki u blizini gena koji „rade“ u mozgu, uključujući TLE4 i MEIS2, koji su aktivni u regionu za brzu vizuelnu obradu. Oba gena su manje aktivna kod manakina nego kod zebrastih zeba, što je promena koja je mogla da pomogne mužjacima da se nose sa vizuelnim zahtevima svojih frenetičnih plesova. Osim toga, neka druga istraživanja sugerišu da je do ranih promena došlo i zbog potreba letenja, a ne parenja.

U saradnji sa Centrom za promociju nauke, „Danas“ predstavlja izabrane priče sa naučnopopularnog portala elementarium.cpn.rs