Təsadüfi bir gen duplikasiyası heyvanlarda bu günə qədər məlum olan ən böyük elektrik boşalması ilə nəticələnir, lakin bu, bütün balıqlar üçün eyni şəkildə işləmir
Elektrikli balıqlar qəribə canlılardır. Pikaçuya bənzər xüsusiyyətlərə malik heyvanların elektrik sahəsi yarada bilən xüsusi orqanları var. Fərqli növlər müxtəlif miqdarda elektrik enerjisi istehsal edir və buna səbəb olan proseslər Massive Science tərəfindən bildirilmişdir.
Ümumi başlanğıc
Güclü elektrikə malik ən məşhur balıqlardan biri də ovunu güclü boşalmalarla öldürən və ya daha böyük yırtıcılardan qoruyan elektrik ilanbalığıdır. Elektrik enerjisi zəif olan balıqlar adətən 1 voltdan az gərginlik yarada bilirlər. Apteronotidae (qara xəyal bıçaq balığı) kimi bu kateqoriyaya aid balıqlar ətraflarını hiss etmək və ya qaranlıqda bir-biri ilə ünsiyyət qurmaq üçün boşalmalardan istifadə edirlər.
Əksər hallarda elektrik enerjisini elektrik orqanı təmin edir. Bu xüsusi orqan dəyişdirilmiş əzələlərdən və sinir hüceyrələrindən ibarətdir və onların köməyi ilə bioelektrik sahə yaradır. Natrium kanalları, müsbət yüklü natriumun hüceyrələrə axışını tənzimləyən və nəticədə elektriklə nəticələnən kiçik, yaxın məsafədə yerləşən kameralardır. Təkamül yolu ilə elektrik balıqlarında natrium kanalları əzələdən elektrik orqanına ötürülür və bu, onların əzələ hərəkətindən asılı olmayaraq elektrik enerjisi istehsal etməyə imkan verir. Bu, bütün genləri təkrarlayan elektrik balıqlarının təkamülünün mühüm mərhələsi idi. Bu o deməkdir ki, qədim balığın hər bir geninin ikinci nüsxəsi hazırlanıb.
Ancaq genetika təkcə elektrik balığının siqnal dilinin müxtəlifliyini izah edə bilməz. Bəzi balıqlar dəniz gəmilərinə bənzər uzun fasilələrlə qısa impulslar göndərirlər. Digər növlər təhlükə altında olduqda kütləvi, ölümcül elektrik yayırlar. Qara xəyal bıçaq balığı, davamlı elektrik boşalmaları yaradan çox maraqlı, sürətlə hərəkət edən bir heyvandır. Onun elektrik orqanı əzələ əvəzinə onurğa beynindən inkişaf edib və beyindən gələn göstərişlər olmadan belə elektrik siqnalları yarada bilir.
Daha çox mutasiya, daha çox elektrik?
Amerikalı tədqiqatçılar elektrikdən məsul olan genləri tapmaq üçün gen ardıcıllığı metodunu təkamül analizi və biofiziki təcrübələrlə birləşdirdilər. Onlar güman edirdilər ki, kabus bıçaq balığının bədənindəki elektrik orqanı dəyişib. Bütün elektrikli balıqlar təkamül zamanı genlərin çoxalması prosesinə məruz qaldıqları üçün çox güman ki, xəyal bıçaq balığı scn4ab adlı başqa bir natrium kanalı genini təkrarlamış ola bilər. Alimlərin fərziyyəsinə görə, onurğa beynində yeni çoxaldılmış genin ifadəsi son 2 milyon il ərzində başlamış ola bilər. İkinci duplikasiya zamanı yaranan əlavə gen, xəyal bıçaq balığının elektrik orqanındakı natrium kanallarının təxminən 20-45 faizini təşkil edir. Bu, genin əzələ toxumasında ifadə edilməməsinin ilk nümunəsidir.
Lakin qara xəyal bıçağı balığını xüsusi edən tək şey bu deyil. Natrium kanalının zülal əmələ gətirən hissələrinin sırası da dəyişdi. Bu cür amin turşusu dəyişiklikləri zülalların funksiyalarına ciddi təsir göstərə bilər.
Əslində, xəyal bıçaq balığının bədənində o qədər çox mutasiya müşahidə oluna bilər ki, tədqiqatçılar onları təsadüfi hesab edirlər. Təbii seçmə ilə zərərli mutasiyalar adətən genofonddan yox olur və heyvanlara sonrakı nəsillərdə yalnız faydalı xüsusiyyətləri çox altmağa imkan verir. Natrium kanalının amin turşusu ardıcıllığında baş verən dəyişikliklərin zülalın funksiyasını dəyişib-dəyişdirmədiyini müəyyən etmək üçün tədqiqatçılar insan natrium kanalını dəyişdirdilər və sonra gen ifadəsi qurbağa hüceyrəsində baş verdi. Bu modellə onlar dəyişikliklərin hüceyrənin elektrik enerjisinə necə təsir etdiyini araşdıraraq bir sıra sınaqlar keçirə bildilər. Müşahidələrə görə, kanal getdikcə zəiflədi - eynilə xəyal bıçaqları kimi.
Genlərin təkrarlanması nadirdir, lakin təkamül proseslərində olduqca böyük təsirə malikdir. Xəyal bıçaqlı balıq, görünür, iki belə dəyişikliyə məruz qalıb: biri nəticəsində o, elektrik enerjisi istehsal edə bilir, digər mutasiya isə onu hətta elektrik balıqları arasında da fərqləndirir. Bu, təkamülün nə qədər gözlənilməz və gözəl olduğuna dair başqa bir nümunədir.
