bij het bestuderen van het zich ontwikkelende embryo van de ‘franjedraak’ – hagedis, onthullen UNIGE onderzoekers dat fysieke krachten, in plaats van een genetisch programma, de karakteristieke plooien van zijn spectaculaire kraag genereren.
gevouwen en opgetrokken franje van een Chlamydosaurus draak. © UNIGE, A. Debry/S. Montandon/M. Milinkovitch
, Deze hagedis houdt de franje meestal terug gevouwen tegen zijn lichaam, maar kan het verspreiden als een spectaculaire vertoning om roofdieren af te schrikken. Onderzoekers aan de Universiteit van Genève (UNIGE), Zwitserland, en het SIB Swiss Institute of Bioinformatics melden in het tijdschrift eLIFE dat een voorouderlijke embryonale kieuw van het drakenembryo verandert in een nekzak die uitzet en vouwt, waardoor de franje wordt gevormd., De onderzoekers tonen vervolgens aan dat dit robuuste vouwpatroon ontstaat door mechanische krachten tijdens de homogene groei van de franjehuid, als gevolg van de spanningen als gevolg van de bevestiging aan de nek en het hoofd.in Jurassic Park, terwijl computerprogrammeur Dennis Nedry probeert dinosaurusembryo ‘ s van het eiland te smokkelen, wordt hij aangevallen en gedood door een middelgrote dinosaurus die een angstaanjagende nekkraag opricht. Deze fictieve dinosaurus is duidelijk geïnspireerd op een echt dier dat bekend staat als de ‘frilled dragon’, dat tegenwoordig in Noord-Australië en Zuid-Nieuw-Guinea leeft., Deze hagedissen, ook bekend als Chlamydosaurus kingii, hebben een grote schijf huid die zit rond hun hoofd en nek. Deze franje wordt meestal terug gevouwen tegen het lichaam, maar kan zich op een spectaculaire manier verspreiden om roofdieren en concurrenten af te schrikken. Vouwen van de linker – en rechterkant van de franje gebeurt op drie voorgevormde ribbels. Maar het blijft onduidelijk welke voorouderlijke structuur evolueerde om de franje van de draak te worden, en hoe de ruggen in de franje vorm tijdens de ontwikkeling.,Recycling kieuwen
een multidisciplinair team onder leiding van Michel Milinkovitch, Professor aan het departement genetica en evolutie van de unige Faculteit Wetenschappen en groepsleider aan het SIB Swiss Institute of Bioinformatics, toont vandaag aan dat de drakenkraag, evenals botten en kraakbeen die het ondersteunen, zich ontwikkelen uit de vertakkingsbogen. Dit zijn een reeks banden van weefsel in het embryo die geëvolueerd zijn om de kieuwsteun in vissen te worden, en die nu leiden tot meerdere structuren in het oor en de nek van gewervelde landdieren., Bij de meeste soorten zal de tweede vertakkingsboog uiteindelijk samensmelten met de bogen erachter. Maar in de franje draak, deze boog blijft in plaats daarvan uit te breiden, wat leidt tot de vorming van de draak spectaculaire franje. “Deze veranderingen in de ontwikkeling van kieuwbogen laten zien hoe de evolutie in staat is om oude structuren te” recyclen” in nieuwe vormen die verschillende rollen spelen, ” enthousiast Michel Milinkovitch.,
mechanisch proces in plaats van moleculair genetisch signaal
naarmate de franje zich ontwikkelt, vormt de voorkant van de huid drie opeenvolgende plooien, die de voorgevormde ribbels vormen. Bij het bestuderen van de vorming van deze richels onthult het Zwitserse team dat ze niet voortkomen uit verhoogde groei op de vouwplaatsen, maar uit fysieke krachten – waarbij de groei van de franje wordt beperkt door zijn gehechtheid aan de nek. Dit zorgt ervoor dat de bovenste laag te buckle, waardoor de plooien van de franje., “We simuleerden dit proces vervolgens in een computermodel en ontdekten dat we konden traceren hoe de plooien zich ontwikkelen in de franje van de echte hagedissenembryo ‘s”, vervolgt Michel Milinkovitch. deze resultaten leveren verder bewijs dat zowel fysieke processen als genetische programma ‘ s weefsels en organen kunnen vormen tijdens de ontwikkeling van een embryo.