Felfedte az elektrosokk hal titkát

A Föld története során legalább hat alkalommal vittek el olyan speciális elektromos szerveket, amelyek lehetővé teszik számukra a navigációt, a kommunikációt és az ellenséges védekezést az áramkisülések segítségével. Ezek azonban olyan távol állnak egymástól, hogy az elektromos szervek megjelenését Darwin kora óta a konvergens evolúció klasszikus példájának tekintik - a hasonló tulajdonságok komplexének kialakulását a nem rokon csoportok képviselőiben. Amerikai tudósok összehasonlították az angolna genomját, valamint három másik elektromos hal RNS-szövetét, és közös genetikai alapot találtak „sokk” szerveik számára.

Több mint 300 elektromos szervvel rendelkező halfaj ismeretes – a jól ismert amazóniai elektromos angolnákig (Electrophorus electricus), amelyek sejtjei akár 600 voltos kisülést is generálnak. Ez utóbbi genomját fejtették meg a kutatók. Az angolna három elektromos szervvel büszkélkedhet: kettő a navigációra és a zsákmánykeresésre, a harmadik pedig az ellenségek és a bénító zsákmány (kis hal) elleni védelemre szolgál. Az ember számára ennek az angolnának az áramütése nem végzetes, de nagyon fájdalmas.

elektromos angolna. © Josh More

Az elektromos szervek sok lemezből-elektrocitákból - lapított izomsejtekből állnak, amelyek membránjai között potenciálkülönbség keletkezhet. Például egy elektromos angolna testében 70 oszlop van, mindegyikben 6000 elektrocita. Ezek a sejtek nagy valószínűséggel így keletkeztek: bármely izom összehúzódása enyhe feszültséget okoz. De 100 millió évvel ezelőtt különféle halak kezdték felerősíteni ezt az elektromos potenciált. „Ha megfosztunk egy izomsejtet attól a képességétől, hogy összehúzódjon, és megváltoztassa a fehérjék arányát a sejtmembránban, ezek a sejtek erőteljes ionáramot kezdenek létrehozni, amely átáramlik a membránokon. Az elektrociták oszlopba rakása pedig sokszorosára növeli a keletkező feszültséget ”- mondják a tanulmány szerzői, Lindsey Traeger és Michael Sussman.

A tudósok teljesen megfejtették az Electrophorus electricus genomját. Ezenkívül szekvenálták az angolna két rokona, a himniform angolna (Sternopygus macrurusan és Eigenmannia virescens) és két másik hal, az elefántorrú (Brienomyrus brachyistius) és az elektromos harcsa (Malapterurus electricus) elektrocita- és vázizomfehérjéit. Afrikában őshonos. Kiderült, hogy ezekben az állatokban az áramnak az izomsejteken keresztül történő áthaladásáért felelős gének expressziója fokozódik, és gyengül azoknak a géneknek a kifejeződése, amelyek az elektromos ingerek izomösszehúzódásokká való átalakulását szabályozzák. Így a kutatók azzal érvelnek, hogy a Föld történetének különböző korszakaiban különböző típusú halak hozták létre elektromos szerveiket ugyanazzal a genetikai „eszközkészlettel”.