כל יונק מודרני, מברווזן ועד לווייתן כחול, הוא צאצא מאב קדמון משותף שחי לפני כ-180 מיליון שנה. טרם ידועים פרטים רבים על אודותיו של בעל החיים הזה, אולם הגנום שלו שוחזר כעת על ידי צוות בינלאומי של חוקרים, במחקר שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences. "לתוצאות שלנו יש השלכות חשובות על הבנת האבולוציה של יונקים ועל מאמצי השימור שלהם", אמר האריס לוין, פרופ' אמריטוס לאבולוציה ואקולוגיה באוניברסיטת קליפורניה בדייוויס, שנמנה על מחברי המחקר.
1 צפייה בגלריה
ההשערה היא שהאב הקדום של היונקים היה נראה כמו מורגנוקודון (Morganucodon), שחי לפני כ-200 מיליון שנים
(איור: Wikipedia by user Funkmonk, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported license)
החוקרים הסתמכו על רצפי גנום איכותיים מ-32 מינים חיים המייצגים 23 מתוך 26 סדרות היונקים הידועים. הם כללו בני אדם ושימפנזים, וומבטים וארנבות, פרות ים, בקר מבוית, קרנפים, עטלפים ופנגולינים, כשהניתוח כלל גם את גנום העוף והאליגטור הסיני ששימשו כקבוצות השוואה (חלק מהריצוף הגנומי הזה, בוצע כחלק מפרויקט שנקרא Earth BioGenome, בהובלתו של לוין).
השחזור שבוצע מראה שלאב הקדמון של היונקים היו 19 כרומוזומים אוטוזומליים (אוטוזום הוא כרומוזום המצוי באופן שווה בשני הזוויגים, בניגוד לכרומוזום מין). לדוגמה, בתאו של אדם מצויים 22 זוגות של אוטוזומים, וכן זוג כרומוזומי מין: XX בתאיהן של נשים, ו-XY בתאיהם של גברים, כשלמעשה גן אוטוזומלי הוא גן המצוי על אוטוזום. צוות המחקר זיהה 1,215 אבני בניין של גנים שהופיעו באופן עקבי על אותו כרומוזום, באותו סדר, בכל 32 המינים שהגנום שלהם רוצף, אותם אבני בניין שמכילים גנים רבי משמעות עבור התפתחות תקינה של העובר. כמו כן, החוקרים מצאו תשעה כרומוזומים שלמים או שברי כרומוזומים באב הקדמון של היונקים, שסדר הגנים שלהם זהה לכרומוזומים של ציפורים מודרניות. "הממצא המדהים הזה מראה את היציבות האבולוציונית של הסדר והכיוון של גנים בכרומוזומים על פני טווח זמן אבולוציוני ממושך של יותר מ-320 מיליון שנים", אמר לוין.
לעומת זאת, אזורים בין אבני הבניין הללו שנשמרו באופן טוב יחסית, הכילו יותר רצפים שחזרו על עצמם והיו מועדים לפירוק וסידור מחדש וכן שכפול של רצפים גנטיים, שהם המניעים העיקריים של התפתחות הגנום. "שחזור גנטי קדמוני הוא קריטי למענה על היכן ומדוע הלחצים הסלקטיביים, כוחות אבולוציוניים שמניעים את האבולוציה באמצעות הברירה הטבעית, השתנו ומשתנים על פני הגנום. מחקר זה מבסס קשר ברור בין ארכיטקטורת כרומטין (כינויו של הדנ"א יחד עם החלבונים הנלווים אליו), בקרת גנים (מגוון מערכות ביוכימיות שונות, המצויות בכל האורגניזמים, ומפקחות על התבטאות הגנים, לפי צורך התא והאורגניזם כולו) ושימור שנועד להפחית את הסיכון להכחדת אוכלוסיות ומינים. זה מספק את הבסיס להערכת תפקידה של הברירה הטבעית בהתפתחות הכרומוזומים על פני עץ החיים של היונקים", אמר פרופ' וויליאם מרפי, מאוניברסיטת טקסס A&M, שלא לקח חלק במחקר הנוכחי.
החוקרים הצליחו לעקוב אחר הכרומוזומים הקדמונים מהאב הקדמון המשותף ליונקים, וגילו שקצב הסידור מחדש של הכרומוזומים שונה בין שושלת היונקים. לדוגמה, בשושלת מעלי גירה (שהובילה בין היתר לקיומם של עדרי בקר, צאן ואיילים) חלה האצה בסידור מחדש לפני 66 מיליון שנים, כאשר פגיעת אסטרואיד הרגה את הדינוזאורים והובילה לעלייה במספר היונקים. צוות החוקרים סבור כי התוצאות של המחקר הקיים יעזרו להעמיק את הידע על הגנטיקה וההתאמות שאפשרו ליונקים לשגשג ולהתרבות על כדור הארץ בתנאים משתנים, במהלך 180 מיליון השנים האחרונות.
