Emu embriyolarında kanat uçlarına yakın kaslar gelişmez. Tokyo Teknoloji Enstitüsü'nde yapılan yeni bir araştırma, düzenli kas hareketi olmadan kanat kemiklerinin çok fazla uzamadığını ve düzensiz bir şekilde birbirine kaynaştığını gösteriyor.
Omurgalı evriminde, özellikle yılanlarda, bacaksız kertenkelelerde ve balinalarda olmak üzere, uzuvların azalması ve kaybı birkaç kez gerçekleşmiştir. Uzuvların azalması genellikle hayvanların yeni yaşam alanları ve hareket yolları geliştirmesiyle ilişkilidir ve bu da onu evrimsel biyologlar için önemli bir araştırma alanı haline getirmektedir.
Kanatları son derece kısalmış uçamayan kuşlar olan emular (Dromaius novaehollandiae), uzuv azalmasının altında yatan genetik ve gelişimsel mekanizmaların araştırılması için ideal bir model organizmadır.
Emular üzerinde yapılan önceki araştırmalar, embriyonik ön ayak tomurcuklarının — kanat gelişiminin başlangıcında oluşan yapılar — uçan kuşlara kıyasla nispeten daha küçük olduğunu ve gecikmiş gen ifadesine sahip olduğunu göstermiştir. Ancak bu, bireysel emuların kanatlarında neden sol-sağ asimetrisi gösterdiğini açıklamıyor.
Mevcut çalışmanın araştırmacıları, emu ve tavuk ön ayak tomurcuğu içindeki hücrelerin ifade modellerini analiz etmek için tek hücreli RNA dizilimi kullandılar. Emularda, kanadın ucuna yakın kasları oluşturmak yerine büyük hücre ölümüne uğrayan bir grup kas progenitör hücresi tespit ettiler.
Kas hareketi kaybının uzuvlarda küçülmeye ve asimetriye yol açıp açmadığını test etmek için araştırmacılar, tavuk embriyolarını deneysel olarak hareketsiz hale getirmek için kimyasallar kullandılar. Hareketsiz bırakılan tavukların da kısalmış, asimetrik kanatlar geliştirdiğini buldular.
Çalışma, embriyonik kas hareketinin ve bunun sonucunda ortaya çıkan mekanik stresin kemik gelişimindeki kritik rolünün altını çiziyor. Evrimsel biyologlar için bulgular, embriyonik kas hareketlerindeki değişikliklerin hayvan iskeletlerinde çeşitliliğe yol açabileceğini gösteriyor.
Araştırma Nature Communications dergisinde yayımlandı.