Dyskretna natura kopania...

[KopalniaWiedzy.pl 366]

Fenotyp rozszerzony to pojęcie wprowadzone w 1982 r. przez Richarda Dawkinsa. Autor znanej książki "Samolubny gen" przekonuje, że przez ciała i zachowania różnych organizmów geny mogą zmieniać świat wokół nas. Dobrym przykładem jest budowanie tam przez bobry. Jeszcze 9 lat temu Dawkins narzekał, że nikt nie przeprowadził genetycznego studium, podchodząc do zwierzęcych artefaktów jak do fenotypu. Naukowcy z Harvardu wzięli to sobie chyba do serca, stąd ich studium nad genami budowania nor u Peromyscus polionotus.

W 2005 r. Hopi Hoekstra i Jesse Weber zbudowali w garażu akwaria dla złapanych w piasku P. polionotus. Gdy zwierzęta już wykopały norki, były z nich wyrzucane, a naukowcy wypełniali tunele pianką. Z biegiem lat Amerykanie zebrali pokaźną kolekcję odlewów oraz ukuli terminy "fenonorka" i "fenopianka". Patrząc na półki laboratorium, nie mogli się oprzeć wrażeniu, że myszaki działają według schematu - wszystkie tunele były do siebie łudząco podobne. Do komory gniazdowej prowadził tunel wejściowy, a z drugiej strony gryzonie wykopywały tunel ucieczkowy, który kończył się ślepo tuż pod powierzchnią.

By zbadać geny umożliwiające kopanie tak ukształtowanych nor, naukowcy zaczęli krzyżować P. polionotus z gatunkiem siostrzanym myszakiem leśnym (Peromyscus maniculatus), budującym prostsze norki z krótszym wejściem i bez drogi ewakuacyjnej. Okazało się, że hybrydy nadal drążyły bardziej rozbudowany system korytarzy, co oznacza, że allele P. polionotus dominowały nad starszymi wersjami genów. Ponieważ u pierwszego pokolenia dwie cechy norki - długość tunelu wejściowego i obecność drogi ewakuacyjnej - mogły się rozdzielać, należało podejrzewać, że to właściwości modularne.

Później hybrydy jeszcze raz skrzyżowano z myszakami leśnymi. Dzięki analizie genomu 2. pokolenia akademicy ustalili, że za parametry tunelu wejściowego odpowiadają 3 regiony, przy czym każdy z nich "generuje" kolejne 3 cm długości korytarza. Zdecydowanie nie spodziewaliśmy się, że [...] działają one addytywnie i na równi przyczyniają się do realizacji celu - podkreśla Hoekstra. Co ciekawe, w budowę drogi ewakuacyjnej był zaangażowany tylko jeden locus. Jeśli gryzoń odziedziczył przynajmniej 1 dominujący region P. polionotus, 30% częściej wykopywał drogę ucieczki. Takie zachowanie występowało u ok. połowy przedstawicieli 2. pokolenia.

Teraz pozostaje wyjaśnić, w jaki sposób tak niewielka grupa genów kontroluje dość złożone zachowanie. To tylko spekulacje, ale naszym ulubionym kandydatem jest gen zaangażowany w motywację lub zachowanie nałogowe. Zgodnie z naszą hipotezą, oba gatunki myszaka dysponują tym samym obwodem neuronalnym [organizującymi budowę], ale jeden jest bardziej zmotywowany, by doprowadzić wszystko do końca. Niestety, nie sądzę, by rzeczywistość była tak prosta.