de ce ornitorincul nu va avea niciodată stomac

în mod bizar, multe specii de animale, cum ar fi crapul și ornitorincul, și-au pierdut stomacul în trecutul evolutiv, iar noile cercetări sugerează că este posibil să nu evolueze niciodată organele înapoi.

stomacul este partea intestinului în care are loc partea principală a digestiei. Glandele din acest organ secretă enzime cunoscute sub numele de pepsine, care descompun proteinele și acizii puternici care înmoaie alimentele și ajută enzimele să funcționeze. Glandele au apărut pentru prima dată în urmă cu aproximativ 450 de milioane de ani și reprezintă o inovație evolutivă găsită exclusiv în creaturi jawed cu coloane vertebrale.

surprinzător, glandele gastrice care definesc stomacul lipsesc într-un număr de vertebrate jawed. În 1805, zoologul francez Georges Cuvier a descoperit că multe teleosturi, sau cel mai mare grup viu de pești, cum ar fi familia crapului, nu au stomacuri. Ultimii 200 de ani de cercetare sugerează că până la 27%, vorbind conservator, din toate speciile teleost pot lipsi stomacurile. Peștii osoși primitivi, cum ar fi lungfish și unii pești cartilaginoși, cum ar fi himerele, au pierdut și organele.

peștii nu sunt singurele creaturi cărora le lipsește stomacul. Toate monotremele sau mamiferele ouătoare, cum ar fi ornitorincul și echidna, și-au pierdut stomacul în cursul evoluției.

oamenii de știință s-au întrebat dacă toate aceste exemple de pierdere a stomacului au ceva în comun. Mai mult, cercetătorii au vrut să știe dacă aceste animale ar putea reinventa stomacul într-o zi. Există o serie de cazuri evolutive de specii care redezvoltează trăsături complexe; de exemplu, un număr de insecte băț au reinventat aparent aripa.

specificul pierderii stomacului

deoarece multe animale au avut acum genomul secvențiat, cercetătorii au investigat 14 specii cu și fără stomac pentru a vedea ce gene ar putea lipsi tuturor. Oamenii de știință au descoperit că la toate speciile examinate, pierderea stomacului a fost în mod clar legată de pierderea completă a genelor responsabile de pepsină și digestia acidă.

cercetătorii sugerează că strămoșii acestor specii fără stomac au crescut să depindă de diete în care digestia prin pepsine și acizi nu a fost probabilă sau chiar posibilă. De exemplu, dietele bogate în scoici calcaroase sau muck de jos pot neutraliza acizii stomacului. Dacă aceste specii s-ar adapta pentru a supraviețui fără a fi nevoie de stomac, genele pentru funcția sa ar putea fi apoi pierdute prin mutație în timp, fără efect rău. Aceste gene pot fi costisitoare din punct de vedere energetic, ceea ce ar putea grăbi pierderea lor dacă ar fi redate de prisos.

cercetătorii au remarcat că pierderea acestor gene sugerează că reinventarea stomacului la aceste specii este foarte puțin probabilă. Deși speciile pot dezvolta trăsături complexe, cercetările anterioare au descoperit că strămoșii acestor specii au păstrat genele pentru aceste caracteristici, iar descendenții lor au reactivat doar genele. În schimb, speciile fără stomac analizate de cercetători au pierdut aparent genele complexe pentru digestia gastrică dincolo de punctul de recuperare.

“se pare că, odată ce stomacul este pierdut, asta e tot oameni”, autorul studiului Jonathan Wilson, fiziolog comparativ la Centrul Interdisciplinar de cercetare marină și de mediu al Universității din Porto din Portugalia, a declarat pentru LiveScience.

recâștigarea unui stomac

totuși, ar putea fi posibil ca aceste specii să-și recâștige stomacul în viitorul îndepărtat dacă adaptează gene similare cu cele pentru digestia acidă și pepsină. Aceste gene similare “ar putea, în teorie, să evolueze funcții similare” cu cele necesare stomacurilor, a declarat pentru LiveScience autorul principal al studiului,Filipe Castro, biolog evoluționist la Centrul Interdisciplinar de cercetare marină și de mediu al Universității din Porto.

cercetările viitoare pot căuta o verigă lipsă în evoluția pierderii stomacului — “animalele lipsite de stomac, dar care au păstrat genele”, a spus Wilson. Cu toate acestea, din moment ce există cel puțin 5.000 de specii de vertebrate fără stomac, orice astfel de lucrare ar putea fi ca și cum ai căuta “un ac în carul cu fân”, a adăugat el.

oamenii de știință pot investiga, de asemenea, de ce stomacul a apărut și a persistat în evoluție. “Acest lucru va ajuta la înțelegerea fenomenului pierderii”, a spus Castro.

și cercetătorii ar putea fi interesați să afle ce s-ar întâmpla dacă genele pentru digestia acidă și pepsină ar fi inserate înapoi în speciile fără stomac.

“pentru a pune un stomac într-un animal fără stomac! Tehnicile moderne de biologie moleculară ar putea permite acest experiment”, a spus Castro.

Castro, Wilson și colegii lor detaliază descoperirile lor online Dec. 4 în jurnalul Proceedings of the Royal Society B.

Urmați-ne @livescience, Facebook & Google+. Articolul Original pe LiveScience.