İnsanlarda parmaklarımızın nasıl geliştiğinin sırrı, meğer 380 milyon yıl önceki balıkların kloaklarında yatıyormuş. Yeni yapılan araştırmalar, parmak ve ayak parmaklarının gelişimini kontrol eden genetik anahtarın, ilk olarak balıklarda kloak oluşumunu düzenlediğini ortaya koydu.
Bu durum, doğanın 'elindekini en iyi şekilde kullanma' prensibinin harika bir örneğini sergiliyor: Neden sıfırdan yeni genetik araçlar geliştirelim ki, mevcut olanlar yeniden kullanılabilir?
Gelişimsel genetikçi Denis Duboule, bu genlerin rolünün, evrimin nasıl çalıştığına dair çarpıcı bir örnek teşkil ettiğini belirtiyor. Duboule'a göre, evrim yeni bir düzenleyici sistem inşa etmek yerine, başlangıçta kloaklarda aktif olan mevcut bir mekanizmayı yeniden işlevsel hale getirmiş.
Dört ayaklı canlıların (tetrapodlar) balık atalarından nasıl parmaklı uzuvlara sahip oldukları sorusu, bilim insanlarının uzun süredir üzerinde çalıştığı bir konu. Bir görüş, parmakların yüzgeçlerden türediğini öne sürse de, bu kıvrak ve becerikli uzuvlarımız için tek açıklama bu değil.
Dört ayaklıların parmak gelişimini, büyük bir düzenleyici manzaranın parçası olan Hoxd genleri yönetiyor. Araştırmacılar, balık ve fare genomlarını karşılaştırarak, özellikle Hoxd genlerinin bitişiğindeki, onları kontrol eden DNA anahtarlarını içeren bölgelere odaklandı.
Zebra balıklarında parmak bulunmuyor ve bazı Hoxd genleri eksik. Ancak araştırmacılar, kalan Hox genlerinin yanındaki genetik düzenleyici manzaranın ve DNA anahtarlarının hala mevcut olduğunu tespit etti. Bu da, bu manzaranın orijinalde ne işe yaradığı sorusunu gündeme getirdi.
Bunun üzerine araştırmacılar, fare ve zebra balığı embriyolarındaki bu anahtarları floresan işaretleyicilerle etiketleyerek genleri ifade eden dokuları aydınlattı. Fare embriyolarında anahtarlar parmaklarda parlarken, zebra balıklarında kloak bölgesinde parladı.
Bir sonraki adım, bu bölgeleri CRISPR-Cas9 yöntemiyle silmenin sonuçlarını görmekti. Sonuçlar oldukça netti: Farelerde silinen düzenleyici bölgeye sahip olan embriyolarda parmak ve ayak parmakları doğru şekilde gelişmedi. Zebra balıklarında ise, balığın yüzgeçleri yerine kloakın planlandığı gibi oluşmadığı görüldü.
Araştırmacılar, bu sonuçların, düzenleyici manzaranın orijinal rolünün, boşaltım ve üreme için kullanılan çok amaçlı bir açıklık olan balık kloaklarının gelişimine yardımcı olmak olduğunu gösterdiğini belirtiyor. Araştırma, dört ayaklıların sucul atalarından evrimleşirken, bu manzaranın yeni bir kullanıma geçtiğini öne sürüyor.
Araştırmada yer alan genetikçi Aurélie Hintermann, kloak ve parmaklar arasındaki ortak noktanın, her ikisinin de 'terminal kısımları' temsil etmesi olduğunu söylüyor. Hintermann'a göre, bazen sindirim sistemindeki boruların sonu, bazen de el ve ayakların sonu olan parmaklar, bir şeyin bitişini işaret ediyor.
Bu bağlantıyı ve yaşamın evrimi sırasında değişmiş olabilecek diğer şeyleri keşfetmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç var. Ancak bir şey aşikar: Artık 'balık parmakları'na eskisi gibi bakamayacaksınız.
