معلومة

أي نوع من السمندل هذا؟

أي نوع من السمندل هذا؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

تم العثور على هذا الرجل في وسط فيرجينيا ، تحت إناء للزهور. يبلغ طوله حوالي 3 بوصات ، لأن جزءًا من ذيله إما مفقود أو قصير. لقد بدا جافًا ، لذا بالطبع بللت يدي ، وغرقته في وعاء صغير ، ونقلته إلى حوض الطيور الخاص بنا (الذي كان على الأرض وقد تم شطفه مؤخرًا حتى كانت الأرض رطبة كثيرًا). ركضت يدي (لا تزال مبتلة) على ظهره وبدا أنه أكثر سعادة وبدأ في التحرك.

ومع ذلك ، لا يمكنني أن أجد على Google نوع السمندل الذي هو عليه. تمتلك جمعية VA Herpetological Society مدخلًا لـ Jefferson Salamander ، ولكن هذه موجودة فقط في North / West VA. مرفق صورة له (ضبابية ، آسف) عندما وجدته. لدي مقطع فيديو له وهو يخرج من الحاوية ويذهب تحت الأوراق بجوار حوض الطيور ، لكن حجم الملف كبير جدًا بحيث لا يمكن وضعه هنا. بدلاً من ذلك ، إليك رابط للملف في Google Drive: Salamander

تحرير: راجعت بعض الصور التي كانت لدي عنه ، ولديه خمسة أصابع على رجليه الخلفيتين. لونه بني رمادي غامق مع وجود بقع باهتة وبطنه شبه فاتح. آسف لأنني لم أقل هذا من قبل. أتمنى أن يساعدك هذا!

يمكن لأي شخص التعرف عليه؟


ربما هو سمندر مابي ، أمبيستوما مابيي. لسوء الحظ ، لا يمكنني حقًا رؤية الجانب السفلي في الفيديو الخاص بك ، لكن لدي إحساس بأنه لون أفتح. يبدو أن الذيل المتعرج ، مع وجود كسر واضح ، قد يكون قد تم قطعه تلقائيًا أو أصيب بطريقة أخرى ، مما يجعل المقارنة أكثر صعوبة. كان لدي انطباع بأن مثالك يحتوي على بقع داكنة من الناحية الظهرية وتفتيح من الناحية البطنية ، كما يتضح في الصورة أعلاه. بعض الصور الأخرى مختلفة قليلاً. ومع ذلك ، فإن Mabee's Salamander موجود فقط في "ستة مواقع محلية في السهل الساحلي في أقصى جنوب شرق فيرجينيا: مدن هامبتون وسوفولك ومقاطعات يورك وساوثامبتون وجلوستر وجزيرة وايت. وهي موجودة أيضًا في نيوبورت نيوز." ويعتبر مهددًا ، لذلك ما لم يتطابق موقعك مع ما تقرأه هناك ، فمن غير المحتمل أن يكون الجواب.


كل واحد (السمندر) السيدات

يلقي عدد من السمندل الخلد في الغرب الأوسط كرة منحنى في فهمنا للجنس والتكاثر. بعض السكان من هذا السمندل هم من الجنسين - هم إناث يمكن أن تتكاثر بدون ذكور.

ومع ذلك ، فإن سمندل الخلد أحادي الجنس لا يستنسخون أنفسهم فقط. تقول كاتي غرينوالد ، أستاذة مشاركة في علم الأحياء في جامعة ميشيغان الشرقية: "هذه السمندل تستفيد حقًا من النظام". "إنهم جميعًا إناث ، لذا فهم لا يتحملون تكلفة إنتاج الذكور ، لكنهم يدمجون أحيانًا الحمض النووي من الأنواع الأخرى. من بعض النواحي ، يبدو أن هذا الفوز التطوري الفريد من نوعه تمامًا - والذي قد يتيح لنا في النهاية معرفة المزيد عن تطور التكاثر الجنسي والحفاظ عليه ".

قد لا يحتاج هذا السمندل إلى ذكور ، لكنه يحتاج إلى الحيوانات المنوية للتكاثر. أنواع مختلفة من ذكور السمندل تترك عبوات من الحيوانات المنوية ملقاة حولها ، وتسرقها إناث السمندل الخلد. يمكن أن تتكاثر هذه المجموعة المعينة من السمندل الخلد أحادي الجنس من خمسة أنواع مختلفة من السمندل تعيش في مكان قريب ، ويمكن لمخلب واحد من البيض أن يحمل نسلًا له روابط وراثية بعدة أنواع مختلفة.

ينضم Greenwald إلى Ira لشرح المزايا التي قد تكون للسمندل الخلد في حياة أحادية الجنس.


اجزاء مفقودة؟ تم الكشف عن سر تجديد السمندر

أظهرت الأبحاث الآن أن سمك السلمندر يمكنه إعادة نمو أطرافه بالكامل وتجديد أجزاء من الأعضاء الرئيسية ، وهي القدرة التي تعتمد على أجهزتها المناعية.

دراسة إبسولوتل (أمبيستوما المكسيك) ، السمندل المائي ، أن الخلايا المناعية المسماة الضامة بالغة الأهمية في المراحل المبكرة من تجديد الأطراف المفقودة. أدى القضاء على هذه الخلايا إلى منع التجدد بشكل دائم وأدى إلى تندب الأنسجة. تشير النتائج إلى الاستراتيجيات الممكنة لإصلاح الأنسجة لدى البشر.

قال كبير مؤلفي الدراسة جيمس جودوين في بيان: "يمكننا أن ننظر إلى السمندل كقالب لما يبدو عليه التجدد المثالي". وأضاف جودوين ، من المعهد الأسترالي للطب التجديدي (ARMI) بجامعة موناش في ملبورن: "نحتاج إلى معرفة بالضبط ما يفعله السلمندر وكيف يفعله جيدًا ، حتى نتمكن من عكس هندسة ذلك في العلاجات البشرية". [هل أنت جاهز لمدرسة ميد؟ اختبار ذكاء جسمك]

في الثدييات ، تلعب خلايا البلاعم دورًا مهمًا في استجابة الجهاز المناعي للإصابة ، حيث تصل إلى الجرح في غضون يومين إلى أربعة أيام. هناك ، يبتلعون ويهضمون مسببات الأمراض ، أو الجزيئات المعدية ، ويولدون إشارات التهابية ومضادة للالتهابات للشفاء.

الآن ، أظهر جودوين وزملاؤه أن الضامة ضرورية لقدرة السلمندر الشبيهة بالبطل الخارق على تنبت أطراف جديدة. درس الباحثون العمليات الكيميائية الحيوية التي حدثت في السمندل في موقع بتر أحد الأطراف. ثم قاموا بمسح بعض أو كل خلايا البلاعم لتحديد ما إذا كانت هذه الخلايا ضرورية لإعادة نمو الأطراف.

تم الكشف عن علامات التهاب في مواقع الجرح خلال يوم واحد من البتر. بشكل غير متوقع ، كانت الإشارات المضادة للالتهابات ، والتي عادة ما تصل لاحقًا في الثدييات التي تتعافى من الإصابة ، موجودة أيضًا في ذلك الوقت. إلى جانب هذه الإشارات ، اكتشف الباحثون البلاعم عند الجرح ، وبلغ عددها ذروتها بعد أربعة إلى ستة أيام من الإصابة.

وللتحقق من دور البلاعم في تجديد أطراف السمندل ، حقن الباحثون الحيوانات بمادة كيميائية تدمر أو "تستنفد" هذه الخلايا. كانت مستويات البلاعم إما مستنفدة جزئيًا أو كليًا.

أخفقت أسماك السلماندر التي أزيلت كل الضامة منها في تكوين أطراف جديدة وأظهرت تراكمًا كبيرًا في الأنسجة الندبية. سمك السلمندر الذي كان لديه فقط بعض الضامة الخاصة به لا يزال بإمكانه تجديد أطرافه ، ولكن بشكل أبطأ من المعتاد.

بمجرد أن يجدد السلمندر مستويات البلاعم لديهم ، أعاد الباحثون بتر جذوع أطراف الحيوانات ، والتي تتجدد بعد ذلك بشكل كامل بالمعدل الطبيعي. بشكل جماعي ، تشير هذه النتائج إلى أن الضامة ضرورية لقدرات السمندل الرائعة على التئام الجروح.

يقول الباحثون إن دراسة القدرات التجديدية للسمندل يمكن أن تقدم نظرة ثاقبة في علاج إصابات النخاع الشوكي والدماغ لدى البشر. علاوة على ذلك ، قد تؤدي المعرفة إلى علاجات جديدة لأمراض القلب والكبد أو الشفاء من الجراحة ، من خلال منع الندبات الضارة.

من المعروف بالفعل أن البلاعم تلعب دورًا حيويًا في نمو الأعضاء والأنسجة في أجنة الفئران. إنها تنتج جزيئات إشارات صغيرة تنشط أنواعًا أخرى من الخلايا التي تعزز نمو أطراف جديدة وشفاء الجروح.

قال جودوين إن العديد من الحيوانات قد يكون لديها القدرة على تجديد الأنسجة التي تم إيقافها كنتيجة للتطور ، ولكن قد يكون من الممكن إعادة تنشيط هذه العملية.

تم تفصيل النتائج اليوم (20 مايو) في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences.


عادات

عادة ما يكون سمك السلمندر أكثر نشاطًا خلال الأوقات الباردة من اليوم ويكون ليليًا. خلال النهار يستريحون تحت الصخور أو في الأشجار ليظلوا هادئين. في الليل يخرجون لتناول الطعام.

تحذر بشرتهم المشرقة والملونة الحيوانات المفترسة من الابتعاد ، وفقًا لحديقة حيوان سان دييغو. العديد من السمندل لديهم غدد على أعناقهم أو ذيولهم تفرز سائلًا سيئ المذاق أو حتى سامًا. يمكن للبعض أيضًا حماية أنفسهم من الحيوانات المفترسة عن طريق الضغط على عضلاتهم لجعل أطراف الإبرة الحادة لأضلاعهم تتغلغل في جلدهم وتصل إلى العدو.

يمكن لبعض الأنواع التخلص من ذيولها أثناء الهجوم وتنمو نوعًا جديدًا. يمكن أن ينمو إبسولوتل ، وهو سمندل مائي ، أطرافه الخلفية المفقودة في المعارك مع الحيوانات المفترسة والأعضاء التالفة بسبب جهاز المناعة الخاص.

السلمندر من الحيوانات آكلة اللحوم ، مما يعني أنها تأكل اللحوم بدلاً من النباتات. إنهم يفضلون الفرائس الأخرى بطيئة الحركة ، مثل الديدان والرخويات والقواقع. بعض الأنواع الكبيرة تأكل الأسماك والقشريات الصغيرة والحشرات. يأكل بعض السمندل الضفادع والفئران وحتى السمندر الآخر.


Eurycea subfluvicola: اكتشفت أنواع جديدة من السلمندر في أركنساس

أواتشيتا ستريمبيد سلمندر (Eurycea subfluvicola). رصيد الصورة: مايك ستيفن / جامعة تولسا.

في مايو 2011 ، التقط الفريق عينة واحدة من الأنواع الجديدة أثناء جمع يرقات الأنواع الأكثر شيوعًا ، السلمندر متعدد الأضلاع (السلمندر متعدد الأضلاع).يوريسيا مولبليكاتا).

أوضح الدكتور رونالد إم. بونيت من جامعة تولسا ، وهو مؤلف رئيسي لـ الورقة المنشورة في المجلة زوتاكسا (ورقة كاملة بتنسيق .pdf).

تم تسمية نوع السمندل الجديد علميًا Eurycea subfluvicola. الاسم الشائع هو Ouachita Streambed Salamander.

"الاسم subfluvicoa (يسكن تحت مجرى النهر) يصف سلوك الأنواع في التراجع تحت قاع المجرى عندما تجف المياه السطحية ، قال الدكتور بونيت.

"في الواقع ، نظرًا لظروف الجفاف القاسية في المنطقة ، فقد مر ما يقرب من عامين قبل العثور على عينات إضافية."

مع هذه العينات الإضافية ، أظهر مايكل ستيفن ، طالب الدكتوراه بجامعة تولسا ، وزميله الطالب أندريا بلير ، والدكتور بونيت ، أن الأنواع الجديدة ليست فقط متميزة وراثيًا ، ولكنها تختلف عن سماندر متعددة الأضلاع في شكلها وخصائصها في تاريخ حياتها.

"سلمندر Ouachita Streambed ذو شكل متطرف ، مما يعني أنه يحتفظ بخصائص اليرقات المائية اليافعة في مرحلة البلوغ ، وبالتالي فهو يشبه بشكل سطحي اليرقات المائية للأنواع ذات الصلة."

أواتشيتا ستريمبيد سلمندر (Eurycea subfluvicola)، أنثى. رصيد الصورة: Steffen MA et al.

يقيس Ouachita Streambed Salamander حوالي 35-45 ملم في الذكور و31-48 ملم في الإناث.

كتب الدكتور بونيت وزملاؤه في زوتاكسا ورق.

تتشكل البقع غير المنتظمة في معظم الأفراد بسبب عدم وجود ميلانوفور على طول المنطقة الظهرية الوحشية من الجذع ، مما قد يشير إلى الخط الجانبي. الجزء شبه الشفاف غير مصطبغ ، باستثناء عدد قليل من حوامل الميلانوف المنتشرة على نطاق واسع تحت الذيل. يتم فصل اللون الظهري واللون البطني عن طريق حدود بطنية-جانبية محددة بشكل حاد على طول الجذع. "

لا يُعرف Ouachita Streambed Salamander إلا من موقعين قريبين بالقرب من الينابيع الساخنة: قسم بطول 15 مترًا من Slunger Creek وقسم بطول 50 مترًا من رافد غير مسمى داخل وادي Slunger Creek الغريني ، على بعد حوالي 135 مترًا عن بعضهما البعض.

وأضاف الدكتور بونيت: "على الرغم من الموائل المماثلة القريبة ، وجهود البحث الكبيرة ، تم العثور على Ouachita Streambed Salamander فقط في قسمين صغيرين ، مما يجعلها حاليًا واحدة من أكثر النطاقات المعروفة المحظورة لأي نوع من البرمائيات في الولايات المتحدة."

"هذا هو أحد أكثر أنواع السمندل ذات الشكل الجيني الجديد تميزًا وراثيًا والتي تم اكتشافها في الولايات المتحدة خلال السبعين عامًا الماضية."

قال الدكتور بونيت: "تُظهر الدراسة أيضًا كيف أن التحولات التنموية ، مثل توسع الشكل اليرقي ، يمكن أن تسمح للأنواع غير المعترف بها بالاختباء بين اليرقات أو الأحداث من الأقارب المقربين".

Steffen MA وآخرون. 2014. اليرقات المهزلة: نوع جديد من السمندل ذي الشكل الظاهر (Caudata: Plethodontidae: يوريسيا) من جبال أواتشيتا بأمريكا الشمالية. زوتاكسا 3786 (4): 423-442 دوى: 10.11646 / zootaxa.3786.4.2


كيف "يسرق" سلالة مخصصة للإناث فقط من السمندل الجينات من الذكور المطمئنين

يصبح تكوين السرقة أقل غموضًا في دراسة جديدة.

تخيل سلالة مكونة فقط من النساء. جيلًا بعد جيل ، تسرق هذه الإناث الجينات من الذكور - لا تتزاوج وتتكاثر بالطريقة المعتادة ، ولكن تستخدم الجنس كوسيلة لجمع المواد الجينية التي يمكن أن تطردها إلى نسلها في أي تكوين على ما يبدو. عدد قليل من الجينات هنا ، وجينات قليلة هناك ، جيلًا بعد جيل. إنه & # 8217s ليس بعضًا من فانتازيا Themyscira-esque: فقد استمرت بعض سيدة السمندر في هذا الطريق لملايين السنين.

السلوكيات التناسلية الغريبة للجنس أمبيستوما ليست جديدة في العلم. لقد عرف الباحثون لبعض الوقت أن سلالة واحدة من هذه الحيوانات - وهي سلالة من السمندل فقط من أي وقت مضى لديها ذرية من الإناث - تستمر عن طريق جمع المادة الوراثية للذكور من عدة أنواع أخرى في الجنس. ولكن في حال كانت هذه هي المرة الأولى التي تواجه فيها العالم الخيالي لـ & # 8220kleptogenesis & # 8221 (ملاحظة جانبية: رائعة كلمة) ، هنا & # 8217s متتالية.

العديد من أعضاء جنس السمندل أمبيستوما هي مخلوقات جنسية - ونعني بذلك أن الذكور يسقطون عبوات الحيوانات المنوية لتخصيب بويضات الإناث ، وينتجون ذرية بمجموعة من التعليمات الجينية من كل من والديهم. لكن ثنائي الجنس أمبيستوما السحالي تفعل ذلك بشكل أفضل. تلتقط هذه الإناث هذه العبوات ، لكن يمكنها جمع أكثر من عبوة لتخصيب بيوضها. وبمجرد أن يفعلوا ذلك ، يبدو أن الأمر متروك لهم لتحديد أجزاء الجينوم - إن وجدت - التي يستخدمونها من كل من زملائهم.

& # 8220 تقول مورين نيمان ، الأستاذة المشاركة في علم الأحياء بجامعة أيوا ، إن معظم الفقاريات التي تتكاثر بطرق تشمل الإناث فقط ينتهي بها الأمر إلى الاعتماد على الحيوانات المنوية بطريقة أو بأخرى. العديد من هذه السلالات تصبح & # 8220sperm طفيليات & # 8221 ، تتطلب الحيوانات المنوية لاختراق بيوضها من أجل تحفيز التطور في الأجنة. إنهم يحتاجون إلى هذا الحيوان المنوي لاستمرار الأمور ، لكنهم يرمون المادة الجينية بعيدًا - بشكل أساسي يخلقون بناتًا مستنسخات بينما يطيعون آليات الإنجاب التي طورها أسلافهم المتكاثرون جنسيًا.

& # 8220 بشكل سطحي ، يبدو أن هؤلاء السلمندر لديهم الكثير من القواسم المشتركة مع تلك الإناث الأخريات ، & # 8221 نيمان يقول. ولكن في الواقع ، لم يتم توثيق طريقة التكاثر الخاصة بهم & # 8220bizarre & # 8221 في حيوان آخر. وقد أبقتهم على قيد الحياة لفترة أطول بكثير من الأساليب الأخرى للتكاثر اللاجنسي المؤقت.

تشرح.

يبدو أن إناث السمندر قادرة على توزيع الجينات لبناتهن في جميع أنواع التكوينات. الأفراد هم في الأساس سمندل هجين مكون من الحمض النووي لمجموعة متنوعة من الأنواع ، موحدًا بواسطة الحمض النووي للميتوكوندريا الشائع (الذي تمرره الأم مباشرة إلى أطفالها ، بدون مدخلات ذكورية) من سلف قديم. يحمل البعض خمسة جينومات فريدة حول نوى خلاياهم. يبدو أنهم يحملون دائمًا نسخة واحدة على الأقل من ملف A. laterale الجينوم (السمندل ذو البقعة الزرقاء) ، على الرغم من أن هذا النوع لا يبدو أنه النوع الذي ينحدر منه جميعًا. لا يزال العلماء لا يعرفون كيف يختار السمندل & # 8220 & # 8221 الجينات التي تعطي ابنتها ، لكنهم يعرفون أن الأم يمكنها أساسًا صنع أي نوع من الفرانكن الذي تريده.

& # 8220 لنفترض أنها حصلت على ثلاث نسخ من الجينوم ، & # 8221 توضح نيمان - بالإضافة إلى واحدة ولدت معها. & # 8220 قد لا تدمج أيًا من الجينات الزائدة [في أطفالها]. قد تدمج أحد جينومها مع جينومها. قد تمنحهم الثلاثة جميعًا بالإضافة إلى طفلها ، لذا فإن طفلها لديه أربعة. أو يمكنها حتى استبعاد الشخص الذي ولدت معه وتمرير الثلاثة الآخرين. & # 8221

في دراسة نُشرت مؤخرًا في بيولوجيا الجينوم والتطور، حاولت نيمان وزملاؤها في جامعة أيوا وجامعة ولاية أوهايو - بقيادة طالب دراسات عليا من كل مختبر - حل اللغز بشأن ما يفعله السمندل عندما يكون مدللًا في اختيار الجينات. وكانوا مدفوعين بأكثر من مجرد فضول الزواحف.

& # 8220 نحن مهتمون بالسؤال الأوسع عن سبب تنظيم الجينوم كما هو الحال في معظم الحيوانات ، & # 8221 كما تقول. & # 8220 لدينا نسختان عادةً. لماذا هذا؟ ليس لدينا فهم جيد لذلك. وفي علم الأحياء ، تتمثل إحدى طرق التعامل مع سؤال ما في النظر إلى شيء غريب. يمكنك أحيانًا فهم النموذج النموذجي من خلال معرفة كيفية عمل استثناء القاعدة. & # 8221

كانت السيدة الصغيرة التي درسها فريقها بالتااكيد استثناء من القاعدة: حملت ثلاثة جينومات ، مما جعلها & # 8220 ثلاثي الصبغيات & # 8221 كائنًا حيًا. كشف تحليل الحمض النووي الخاص بها أن معظم الجينات مأخوذة من ذكور من أنواع أخرى -Ambystoma laterale, أمبيستوما تكسانوم، و أمبيستوما تيغرينوم- تم التعبير عنها بالتساوي. تجعلنا الجينات ما نحن عليه من خلال توجيه خلايانا لتصنيع بروتينات معينة في أوقات معينة ، والمساهمة في هياكل وعمليات جسدية محددة. نقول إن الجين & # 8220 يتم التعبير عنه & # 8221 عندما & # 8217s يسمح له بفعل الشيء الذي يقصد القيام به ، مما يؤدي إلى بعض النتائج المادية. إذا كان لديك & # 8217 العديد من الجينومات تدور حولك ، فمن المحتمل أن يكون لديك جينات لا تحتاج إلى تشغيل - فقد تكون نسخًا مكررة لجين من مصدر آخر ، أو حتى تنتج بروتينات تتعارض مع تلك التي تصنعها جينات مختلفة. وفقًا للدراسة الجديدة ، في حين يبدو أن السمندل ينقل جيناتها السيئة في جميع أنواع الخلطات المتنوعة ، فمن المرجح أن تستخدم ابنتها الجينوم الناتج بشكل متساوٍ لإملاء وظائفها الجسدية. هذا & # 8217s غير مألوف في عالم السيارات الهجينة.

& # 8220 هذا فاجأنا & # 8221 يقول نيمان. & # 8220 عندما يكون لديك هجينة ، فعادة ما تعتقد أن أحد الجينوم سيتم استخدامه بشكل تفضيلي بينما يتم إيقاف تشغيل الآخر. لكن هذه الأسئلة تُطرح عادةً في سياق النباتات الهجينة. & # 8221 لقد تم تهجين العديد من المحاصيل التي نزرعها اليوم كثيرًا خلال تاريخها التطوري لدرجة أنها تحمل الآن العديد من الجينومات ، يحتوي القمح على ست نسخ من كل من كروموسوماته السبعة. يقول نيمان إن العلماء يعرفون الكثير عن النباتات المهجنة أكثر من المخلوقات الغريبة مثل هذه السمندل ، لكن من الممكن أن يساعدنا فهم أفضل لكيفية عمل مبادلة الجينات المتطرفة في إنتاج محاصيل أفضل في المستقبل.

& # 8220 تبدأ في التساؤل عما إذا كانت هذه القدرة على الحصول على الكثير من المرونة الجينية قد أعدتها لتكون قادرة على استخدام طريقة التكاثر الغريبة الخاصة بهم ، & # 8221 كما تقول. & # 8220 هل هذا يعني أن الحيوانات بشكل عام أكثر مرونة في استخدام الجينوم من النباتات؟ & # 8221 الإجابة على هذا السؤال يمكن أن تساعدنا في فهم المزيد حول كيفية تطور المملكتين.

قد يكون هذا التوازن هو المفتاح للحفاظ على طريقة (نوع من العبث) للتكاثر مستمرة. & # 8220 إذا كان لديك فريق & # 8217s غير متوازن وخسر لاعبًا كبيرًا ، فزت & # 8217t ، & # 8221 Kyle McElroy ، طالب دراسات عليا في مختبر Neiman & # 8217s والمؤلف المقابل للورقة & # 8217s ، قال في بيان. & # 8220 ولكن إذا كان كل لاعب متساويًا ، فلن تخسر كثيرًا. & # 8221

تستطيع نيمان وزملاؤها & # 8217t التأكد من استمرار المساواة في الجينوم مع ازدحام الأشياء. دراسة المتابعة التي & # 8217s & # 8220 فقط تصرخ من أجل القيام بها ، & # 8221 نيمان يقول ، ستكون فحص سمندل به المزيد من الجينوم - تولد بعض الإناث يحمل جينومًا من خمسة أنواع مختلفة من أمبيستوما. هناك حاجة بالتأكيد إلى مزيد من الدراسة لاستكشاف هذه السمندل الغريب.

الاختلاط أمبيستوما قد يكون من الصعب أن تلتف حولك إذا فكرت في الأنواع بالطريقة التي يتعلم بها معظمنا عنها في المدرسة: الأفراد الذين يمكنهم التكاثر مع بعضهم البعض. الهجينة مثل الأعضاء المخنثين أمبيستوما تملص كل هذا: إنهم في الواقع بحاجة للتزاوج مع أنواع متعددة من أجل تجنب الانقراض. وبعيدًا عن كونها بغالًا عقيمة ، تواصل بناتهن إظهار القدرة المذهلة على سرقة الجينات وإعادة تكوينها لجيل بعد جيل. لكن نيمان يقول إن هذه المخلوقات هي مجرد مثال واحد على مدى مرونة البيولوجيا حقًا.

& # 8220 أنت تتحدث إلى عالمة أحياء تطورية تعتقد أن الكثير من الحديث عن الانتواع هو مجرد دعاية ، & # 8221 كما تقول. & # 8220 نحن بشر ، ونود تصنيف الأشياء في فئات. لكنني لست مجنونًا بفكرة أن الأنواع ملموسة في علم الأحياء ، خارج السياق البشري. يعد تحديد نوع ما مفيدًا من حيث البحث ، لكني & # 8217d أقول إن هذه السمندل تظهر فوضى علم الأحياء والتطور - الواقع الرائع والمعقد الذي يبقى عندما تأخذ الحاجة البشرية لوضع الأشياء في فئات مرتبة من الصورة. & # 8221

راشيل فيلتمان هي المحررة التنفيذية لـ Popular Science ومقدمة البودكاست أغرب شيء تعلمته هذا الأسبوع. إنها خريجة في برنامج Simon Rock وعلوم الصحة والبيئة في جامعة نيويورك. عملت راشيل سابقًا في كوارتز وواشنطن بوست. اتصل بالمؤلف هنا.


البحث الجامعي في المملكة المتحدة مع جاريث فوس (الجزء الأول)

بصفته طالبًا في مدرسة بول لورانس دنبار الثانوية ، جاء جاريث ("جاري") فوس إلى جامعة كنتاكي لإجراء بحث حول القدرات التجديدية للسمندر في مختبر الدكتور راندال فوس. يقول غاري ، "في دنبار في برنامج علوم الرياضيات ، يتعين علينا الانضمام إلى أحد أعضاء هيئة التدريس في المملكة المتحدة في مشروع بحث بحلول بداية عامنا الصغير. وسمعت عن أستاذ في المملكة المتحدة ، له نفس الاسم الأخير و نفس الاسم الأول ، إلى حد ما ، مثل والدي واسمه راندال فوس وهو يدرس السلمندر والتجديد. تم النقر على الأشياء نوعًا ما وأنا هناك منذ ذلك الحين ".

ركز مشروع مدرسة غاري الثانوية على تجديد الذيل. ويشير إلى أنه "لم يسمح لي بإجراء أي من العمليات الجراحية لإزالة ذيول ، لكنني تمكنت من إجراء تحليل البيانات على الذيول ، والقيام بالكثير من الأشياء المثيرة للاهتمام في دراسة تجديد السمندل".

غاري الآن طالب جديد في المملكة المتحدة متخصص في علم الأحياء والكيمياء ، ويقول إن البدء في البحث مبكرًا هو حقًا ميزة. "إن البدء مبكرًا يجعلك تتعرف على كل الأشياء التي تحتاج إلى معرفتها. لقد تعرضت لأشياء في علم الوراثة أكثر من معظم الأشخاص في عمري. العمل في المختبر لا يضعك فقط في طليعة البحث والعلوم ، ولكنه يتيح لك أيضًا رؤية جميع الأشياء التي تتحدث عنها فصولك بشكل شخصي ، وإلى حد أكبر ".

من إنتاج أليسيا بي جريجوري (اتصالات بحثية) ، تصوير بالفيديو / إخراج تشاد رومفورد (اتصالات أبحاث)

لمزيد من المعلومات حول مختبر الدكتور فوس ، يرجى زيارة ambystoma.org/

يظهر هذا الفيديو بإذن من Reveal: University of Kentucky Research Media Research.uky.edu/reveal/index.shtml


يخرجون من أماكن اختبائهم الجوفية فقط في الليل للتغذية وأثناء التزاوج الربيعي. سوف يسافرون في الواقع لمسافات طويلة فوق الأرض بعد هطول أمطار غزيرة للتزاوج ووضع بيضهم في البرك الربيعية والبرك.

ملفتة للنظر ، هذه السمندل الشجاع أسود مزرق مع صفين غير منتظمين من البقع الصفراء أو البرتقالية تمتد من الرأس إلى الذيل. مثل العديد من أنواع السمندل الأخرى ، فإنها تفرز سمًا حليبيًا ضارًا من الغدد الموجودة على ظهورها وذيولها لثني الحيوانات المفترسة. يشمل نظامهم الغذائي الحشرات والديدان والرخويات والعناكب والديدان الألفية.


السلمندر ، عجائب التجدد ، تلتئم مثل الثدييات ، الناس

السمندل هو بطل خارق للتجديد ، قادر على استبدال الأطراف المفقودة ، الرئتين التالفة ، الحبل الشوكي المقطوع - حتى أجزاء من الدماغ المقطوع.

لكن اتضح أن القدرة الرائعة ليست غامضة على الإطلاق - مما يشير إلى أنه يمكن للباحثين تعلم كيفية تكرارها في البشر.

لطالما أرجع العلماء الفضل في القدرات الهائلة للمخلوق البرمائي الضئيل إلى الخلايا "متعددة القدرات" التي تتمتع ، مثل الخلايا الجذعية الجنينية البشرية ، بقدرة خارقة على التحول إلى أي ملحق أو عضو أو نسيج يصادف أن يكون مطلوبًا أو مستحقًا لاستبداله.

لكن في ورقة من المقرر أن تظهر في 2 يوليو في المجلة طبيعة سجية، فريق من سبعة باحثين ، بما في ذلك عالم الحيوان بجامعة فلوريدا ، دحض هذه الفكرة. استنادًا إلى التجارب التي أجريت على سمندر إبسولوتل المعدل وراثيًا ، أظهر الباحثون أن الخلايا من أنسجة السمندر المختلفة تحتفظ بـ "ذاكرة" تلك الأنسجة عندما تتجدد ، وتساهم مع استثناءات قليلة فقط في نفس النوع من الأنسجة من حيث أتت.

تعمل الخلايا الجذعية القياسية للثدييات بنفس الطريقة ، وإن كانت النتائج أقل إثارة بكثير - يمكنها التئام الجروح أو ربط العظام معًا ، ولكنها لا تجدد أحد الأطراف أو تعيد بناء الحبل الشوكي. الأمر المثير في النتائج الجديدة هو أنها تشير إلى أن تسخير عجائب السمندر التجديدية هو على الأقل ضمن نطاق إمكانية العلوم الطبية البشرية.

قال مالكولم مادن ، أستاذ علم الأحياء وعضو معهد UF الوراثي ومؤلف الورقة البحثية: "أعتقد أنها تشبه الثدييات أكثر مما كان متوقعًا في أي وقت مضى". "إنه يمنحك المزيد من الأمل في أن تكون قادرًا على تجديد الأنسجة الفردية في البشر يومًا ما."

قال مادن أيضًا ، أن السمندل يشفي تمامًا ، دون أي ندوب على الإطلاق ، قدرة أخرى يرغب الناس في تعلم كيفية تقليدها.

السمندل Axolotl ، أصلاً موطنه بحيرة واحدة فقط في وسط المكسيك ، هو شذوذ تطوري يصبح بالغًا يتكاثر جنسيًا بينما لا يزال في مرحلة اليرقات. إنها نماذج علمية مفيدة لدراسة التجديد لأنها ، على عكس السمندر الآخر ، يمكن تربيتها في الأسر ولديها أجنة كبيرة يسهل العمل عليها.

عندما يفقد قنفذ البحر ، على سبيل المثال ، ساقه ، تتكون نتوء صغير فوق الإصابة تسمى مأرمة. يستغرق الأمر حوالي ثلاثة أسابيع فقط حتى تتحول هذه المأرمة إلى ساق بديلة جديدة تعمل بكامل طاقتها - مع الأخذ في الاعتبار أن الحيوانات يمكن أن تعيش 12 عامًا أو أكثر.

تبدو الخلايا داخل المأرمة شبيهة بالجنين وتنشأ من جميع الأنسجة حول الإصابة ، بما في ذلك الغضاريف والجلد والعضلات. نتيجة لذلك ، اعتقد العلماء منذ فترة طويلة أن هذه الخلايا متعددة القدرات - بمعنى أنها جاءت من مجموعة متنوعة من المواقع ويمكنها صنع مجموعة متنوعة من الأشياء بمجرد عملها في وضعها التجديدي.

قام مادن وزملاؤه في مؤسستين ألمانيتين باختبار هذا الافتراض باستخدام أداة من المجموعة المعدلة وراثيًا: بروتين GFP. عند إنتاجها بواسطة خلايا معدلة وراثيًا ، تتمتع بروتينات GFP بجودة مفيدة تتمثل في اللون الأخضر الزاهي المتوهج تحت الضوء فوق البنفسجي. يسمح هذا للباحثين بتتبع أصل وحركة ووجهة الخلايا المعدلة وراثيًا.

أجرى الباحثون تجارب على كل من السمندر البالغ والجنين.

مع الأجنة ، قام العلماء بتطعيم الأنسجة المعدلة وراثيًا في مواقع معروفة بالفعل أنها تتطور إلى أجزاء معينة من الجسم ، ثم لاحظوا كيف وأين تنظم الخلايا نفسها مع تطور الجنين. سمح لهم هذا النهج برؤية الأنسجة التي صنعتها الأنسجة المعدلة وراثيًا ، حرفيًا. ربما تكون النتيجة الأكثر وضوحًا هي أن الباحثين قاموا بتطعيم الخلايا العصبية المعدلة بـ GFP على جزء من الجنين المعروف بتطوره إلى الجهاز العصبي. بمجرد تطور المخلوقات ، كشفت فحوصات الأشعة فوق البنفسجية للبالغين أن خلايا GFP تمتد فقط على طول مسارات الأعصاب - مثل الخيوط الخضراء المتوهجة في جميع أنحاء الجسم

مع البالغين ، أخذوا أنسجة من أجزاء أو أعضاء محددة من قنافذ البحر المحورة جينيا المنتجة لـ GFP ، وطُعموها على قنافذ البحر الطبيعية ، ثم قطعوا جزءًا من النسيج المطعوم للسماح بالتجديد. يمكنهم بعد ذلك تحديد مصير الخلايا الخضراء المطعمة في المأرمة الناشئة والأنسجة البديلة.

الاستنتاج الرئيسي للباحثين: الخلايا العضلية "القديمة" فقط هي التي تصنع خلايا عضلية "جديدة" ، وخلايا الجلد القديمة فقط هي التي تصنع خلايا جلد جديدة ، والخلايا العصبية القديمة فقط هي التي تصنع خلايا عصبية جديدة ، وهكذا. قال مادن إن التلميح الوحيد إلى أن خلايا إبسولوتل يمكنها تجديد وظيفتها جاءت مع خلايا الجلد والغضاريف ، والتي يبدو في بعض الظروف أنها تتبادل الأدوار.

قال مادن إن النتائج ستساعد الباحثين في التركيز على سبب قدرة خلايا السمندل على مثل هذا التجدد الرائع. وقال: "إذا كان بإمكانك فهم كيفية تجددها ، فيجب أن تكون قادرًا على فهم سبب عدم تجدد الثدييات".

قال مادين إن باحثي جامعة UF سيبدأون قريبًا في تربية وتجربة إبسولوتليس المعدلة وراثيًا في UF كجزء من مشروع التجديد ، وهو جهد لعلاج دماغ الإنسان وأمراض أخرى من خلال فحص التجدد في السمندل والنيوت ونجم البحر والديدان المفلطحة.

مصدر القصة:

المواد المقدمة من جامعة فلوريدا. ملاحظة: يمكن تعديل المحتوى حسب النمط والطول.


غرفة أخبار IU

للنشر الفوري
4 أبريل 2011

بلومينغتون ، إنديانا - تم اكتشاف نوع من الطحالب معروف منذ فترة طويلة بربطه بالسمندر المرقط ليعيش داخل خلايا الأجنة النامية ، كما يقول علماء من الولايات المتحدة وكندا ، الذين أبلغوا عن النتائج التي توصلوا إليها في هذا الأسبوع وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم.

الصورة بإذن من روجر هانغارتر

تنمو أجنة السلمندر داخل كبسولات البيض المغطاة وعادة ما يتم اختراقها بنوع من الطحالب الخضراء

هذا هو أول مثال معروف لطحالب حقيقية النواة تعيش بثبات داخل خلايا أي حيوان فقاري.

قال عالم الأحياء بجامعة إنديانا بلومنجتون روجر هانجارتر ، PNAS المؤلف المشارك الأمريكي الوحيد للتقرير. "نظرًا لأن أنواع السمندل الأخرى وبعض أنواع الضفادع لها تكافل متشابه بين الطحالب / البيض ، فمن المحتمل أن يكون لبعض هؤلاء أيضًا نوع التعايش الداخلي الذي رأيناه في السمندل المرقط."

علماء الأحياء رايان كيرني ، وأونسو كيم ، وآرون هيس ، وبريان هول من جامعة دالهوزي في هاليفاكس ، ونوفا سكوشا ، وكوري بيشوب من جامعة سانت فرانسيس كزافييه في أنتيغونيش ، نوفا سكوشا ، هم الأعضاء الآخرون في فريق البحث. كان كيرني المؤلف الرئيسي للتقرير.

قال كيرني: "لقد كنا متحمسين بشكل خاص لاكتشاف هذه العلاقة في أجنة السمندل المرقطة ، لأن هذا النوع كان كائنًا نموذجيًا لأبحاث علم الأجنة التجريبية المبكرة وهو سمندل شائع محليًا في شرق أمريكا الشمالية". "نأمل أن تسلط هذه الدراسة الضوء على أبحاث التنوع البيولوجي على الأنواع الشائعة في أمريكا الشمالية ، والتي يمكن التغاضي عنها بسهولة أو حتى اعتبارها أكثر من دراستها".

الفقاريات حيوانات فقيرة. تضم المجموعة البرمائيات مثل السمندل المرقط ، وكذلك الثدييات والطيور والزواحف. يُعتقد أن ندرة التعايش الداخلي للفقاريات ، كما يُطلق على ارتباط الخلية داخل الخلية ، ناتج عن أنظمة المناعة الكارهة للأجانب لدى الحيوانات. عادةً ما تؤدي أي خلية غريبة تمكنت من الوصول إلى حد اختراق غشاء الخلية إلى تشغيل عدد من أنظمة الجينات التي تُقتل الآن وتطرح الأسئلة لاحقًا.

لاحظ علماء الطبيعة في البداية وجود ارتباط بين بيض السمندل المرقط والطحالب الخضراء منذ أكثر من 100 عام. تم إضفاء الطابع الرسمي على هذه العلاقة بالاسم في عام 1927 بواسطة لامبرت برنتز ، الذي أطلق على أنواع الطحالب أوفيليا الغمش. اسم الجنس يعني "محبة البيض". لم تكن طبيعة هذا التعايش معروفة حتى الثمانينيات ، عندما كشفت التجارب أن أجنة السمندل لا تتطور بسرعة أو بشكل كامل في غياب الطحالب الخضراء. وبالمثل ، نمت الطحالب بشكل منفصل عن الأجنة ولكن في وجود الماء المعرض للأجنة نمت أيضًا بشكل أقوى.

على الرغم من عقود من الدراسة ، فإن الكشف عن التعايش الداخلي بين البرمائيات والطحالب فاجأ الكثيرين عندما قدم كيريني معلومات أولية في اجتماع علمي العام الماضي. وقال هانغارتر إن السبب هو أن خلايا الطحالب لم يكن من السهل رؤيتها بالمجهر الضوئي التقليدي. نظرًا لأن الكلوروفيل في الطحالب شديد الفلورسنت ، فقد تمكن العلماء من استخدام الفحص المجهري الفلوري الحديث للتحقيق في السمندل.

They also used a short string of nucleic acids that targets and binds to a ribosomal RNA molecule unique to Oophilia (18S rRNA) and by a visualization technique called fluorescence in situ hybridization, they found that the algae RNA is pervasive within spotted salamander embryo cells.

Photo courtesy of Roger Hangarter

Spotted salamanders are the first known vertebrate to have an endosymbiont. The salamanders are found throughout eastern North America.

"With the ability to use gene-specific probes, it is now possible to determine the presence of organisms that may not be easily visible by standard light microscopy," Hangarter said. "In the past, researchers looking with simpler light microscopy techniques than are available today failed to see any algae in the salamanders."

The symbiotic relationship between spotted salamanders and Oophilia is mutualistic because both creatures benefit. Symbiosis is a general category of species-species interaction in which the organisms share space for extended periods of time. Symbioses can benefit one organism and harm the other (parasitism), benefit both (mutualism), or benefit one creature and leave the other unaffected (commensalism).

Endosymbiosis is a special type of symbiosis, requiring one organism to live inside the cells of another. It is not yet known how the endosymbiotic infiltration of salamander embryo cells affects either the salamander or the alga. Anything is possible, despite the fact that the overall relationship between the two species is established as mutualistically beneficial.

Endosymbiosis also has special evolutionary significance, as it is presumed by biologists to have preceded the full integration of certain cell organelles, such as mitochondria and chloroplasts, special structures that perform unique functions within cells -- and possess their own chromosomes.

Kerney and Hangarter say they hope their ongoing work will inspire interest in local biology and respect for environmental protection.

"We would like this work to draw attention to a fascinating yet common backyard salamander, and hope that it will both raise awareness of the species and promote the preservation of their fragile breeding habitat," Kerney said.

Hangarter agreed, adding, "I think it is important for people to realize that you do not need to go to exotic locations to make interesting scientific discoveries. The vernal ponds that the salamanders mate in are also essential for many other amphibians and other organisms, but such ponds are often among the first things destroyed when humans develop in wooded areas. One 500 square-foot pond might service several thousand mating salamanders and frogs that might inhabit an area of a few acres of woodland."

This research was supported by grants from the National Science Foundation, Tula Foundation (Canada), the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada, and the American Association of Anatomists.

Video of the salamanders can be obtained from the PNAS News Office: [email protected] or 202-334-1310.

A movie that Hangarter and documentarian Samuel Orr created about spotted salamanders for WFYI (PBS affiliate, Indianapolis) can be viewed on the Web at https://www.booglehouse.com/wfyi/NHI/gallery/mediaGallery.html (select "2. Life in the Water" and then "Spotted Salamanders").

To speak with Hangarter, please contact David Bricker, University Communications, at 812-856-9035 or [email protected] . To speak with Dalhousie University biologists Ryan Kerney or Brian Hall, please contact Charles Crosby at [email protected] or 902-494-1269.

"Intracellular invasion of green algae in a salamander host," Proceedings of the National Academy of Sciences, v. 108 iss. 14 (pub. April 4)


شاهد الفيديو: السمندل نموذجا للتطور.. (قد 2022).