การวิจัยที่นำโดยทีมนักวิทยาศาสตร์จาก Texas A&M School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences

ทำให้การถกเถียงทางวิทยาศาสตร์ที่ร้อนแรงเกี่ยวกับประวัติของความหลากหลายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่เกี่ยวข้องกับการสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นก งานของพวกเขาให้คำตอบที่ชัดเจนเกี่ยวกับลำดับเวลาวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตลอด 100 ล้านปีที่ผ่านมา

• บทความอื่น ๆ : internesti.com

การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในนิตยสาร Scienceเป็นส่วนหนึ่งของชุดบทความที่เผยแพร่โดยZoonomia Projectซึ่งเป็นกลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากทั่วโลกที่ใช้ชุดข้อมูลจีโนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่ใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์เพื่อกำหนดประวัติวิวัฒนาการของจีโนม มนุษย์ ในบริบท ของประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เป้าหมายสูงสุดของพวกเขาคือการระบุพื้นฐานทางพันธุกรรมของลักษณะและโรคในคนและสปีชีส์อื่น ได้ดีขึ้น

งานวิจัยของมหาวิทยาลัย Texas A&M ซึ่งนำโดย Dr. William J. Murphy ศาสตราจารย์ภาควิชาชีววิทยาศาสตร์เชิงบูรณาการทางสัตวแพทย์ และ Dr. Nicole Foley นักวิทยาศาสตร์การวิจัยร่วมในห้องปฏิบัติการของ Murphy มีรากฐานมาจาก phylogeny ซึ่งเป็นสาขาหนึ่งของชีววิทยาที่เกี่ยวข้องกับ กับความสัมพันธ์ทางวิวัฒนาการและความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตและสิ่งมีชีวิตที่สูญพันธุ์ไปแล้ว

“ข้อโต้แย้งหลักคือว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีรก (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่พัฒนาภายในรก) แยกออกจากกันก่อนหรือหลังเหตุการณ์การสูญพันธุ์ยุคครีเทเชียส-พาเลโอจีน (หรือ K-Pg) ที่กวาดล้างไดโนเสาร์ที่ไม่ใช่นก” โฟลีย์กล่าว “ด้วยการวิเคราะห์ประเภทใหม่ๆ ที่เป็นไปได้เพียงเพราะขอบเขตขนาดใหญ่ของ Zoonomia เราจึงตอบคำถามว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีความหลากหลายและวิวัฒนาการที่ใดและเมื่อใดที่สัมพันธ์กับการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ของ K-Pg”

การวิจัยซึ่งดำเนินการร่วมกับผู้ทำงานร่วมกันที่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เดวิส; มหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนีย ริเวอร์ไซด์; และพิพิธภัณฑ์ประวัติศาสตร์ธรรมชาติแห่งอเมริกาสรุปว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเริ่มมีความหลากหลายก่อนการสูญพันธุ์ของ K-Pg ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวของทวีป ซึ่งทำให้มวลแผ่นดินแยกออกจากกันและกลับมารวมกันอีกครั้งเป็นเวลาหลายล้านปี ชีพจรของความหลากหลายเกิดขึ้นทันทีหลังจากการสูญพันธุ์ของไดโนเสาร์ K-Pg เมื่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมีพื้นที่ทรัพยากรและความมั่นคงมากขึ้น

อัตราการกระจายพันธุ์ที่เร่งขึ้นนี้นำไปสู่ความหลากหลายของสายเลือดสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น สัตว์กินเนื้อ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และสัตว์กีบเท้า ซึ่งอยู่ร่วมกันบนโลกในปัจจุบัน

งานวิจัยของ Murphy และ Foley ได้รับทุนสนับสนุนจาก National Science Foundation และเป็นส่วนหนึ่งของโครงการ Zoonomia ที่นำโดย Elinor Karlsson และ Kerstin Lindblad-Toh จาก Broad Institute ซึ่งยังเปรียบเทียบจีโนมของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเพื่อทำความเข้าใจพื้นฐานของฟีโนไทป์ที่น่าทึ่ง นั่นคือการแสดงออกของ ยีนบางอย่าง เช่น ตาสีน้ำตาลกับตาสีฟ้า—และต้นกำเนิดของโรค

โฟลีย์ชี้ให้เห็นว่าความหลากหลายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีรกนั้นแสดงออกมาทั้งในลักษณะทางกายภาพและความสามารถพิเศษของพวกมัน

“สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในปัจจุบันแสดงถึงความหลากหลายทางวิวัฒนาการอย่างมหาศาล ตั้งแต่การบินหวือหวาของค้างคาวแมลงภู่ตัวเล็ก ไปจนถึงการร่อนอย่างเนือยๆ ของวาฬสีน้ำเงินขนาดมหึมาขณะที่มันว่ายผ่านมหาสมุทรอันกว้างใหญ่ของโลก สิ่งมีชีวิตหลายชนิดวิวัฒนาการมาเพื่อส่งเสียงสะท้อน บางชนิดสร้างพิษ ในขณะที่บางชนิดพัฒนาเป็นมะเร็ง ความต้านทานและความทนทานต่อไวรัส “เธอกล่าว

“ความสามารถในการดูความแตกต่างและความคล้ายคลึงกันของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในระดับพันธุกรรมสามารถช่วยให้เราทราบส่วนต่าง ๆ ของจีโนมที่มีความสำคัญต่อการควบคุมการแสดงออกของยีน” เธอกล่าวต่อ “การปรับแต่งกลไกจีโนมิกในสปีชีส์ต่างๆ ได้นำไปสู่ความหลากหลายของลักษณะที่เราเห็นในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่มีชีวิตทุกวันนี้”

เมอร์ฟีแบ่งปันว่าวิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่แก้ไขแล้วของโฟลีย์มีความสำคัญต่อเป้าหมายของโครงการ Zoonomia ซึ่งมีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ประโยชน์จากพลังของจีโนมเปรียบเทียบเป็นเครื่องมือสำหรับยาของมนุษย์และการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ

“โครงการ Zoonomia มีผลกระทบอย่างมาก เพราะเป็นการวิเคราะห์ครั้งแรกที่จัดจีโนมสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่หลากหลาย 241 ชนิดในคราวเดียว และใช้ข้อมูลนั้นเพื่อทำความเข้าใจจีโนมมนุษย์ให้ดียิ่งขึ้น” เขาอธิบาย “แรงผลักดันสำคัญในการรวบรวมชุดข้อมูลขนาดใหญ่นี้คือเพื่อให้สามารถเปรียบเทียบจีโนมเหล่านี้ทั้งหมดกับจีโนมมนุษย์และกำหนดว่าส่วนใดของจีโนมมนุษย์มีการเปลี่ยนแปลงตลอดประวัติศาสตร์วิวัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม”

การพิจารณาว่าส่วนใดของยีนที่สามารถจัดการได้และส่วนใดที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อการทำงานของยีนเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการแพทย์ของมนุษย์ การศึกษาเมื่อเร็วๆ นี้ในScience Translational Medicineซึ่งนำโดยหนึ่งในเพื่อนร่วมงานของ Murphy และ Foley คือ Dr. Scott Dindot นักพันธุศาสตร์ Texas A&M ใช้วิธีการเปรียบเทียบจีโนมิกส์เพื่อพัฒนาวิธีการรักษาระดับโมเลกุลสำหรับกลุ่มอาการ Angelman ซึ่งเป็นความผิดปกติทางระบบประสาทที่หายากและทำลายล้างซึ่งถูกกระตุ้นโดยการสูญเสีย การทำงานของ ยีน UBE3Aในสมอง ของมารดา