"Żyrafa tym głównie żyje, że w górę wyciąga szyję. A ja zazdroszczę żyrafie, ja nie potrafię" - pisał Jan Brzechwa. Dzięki najnowszym odkryciom naukowców z Penn State University i Nelson Mandela African Institute for Science and Technology w Tanzanii, choć wciąż nie potrafimy wyciągać szyi, jak żyrafa, wiemy, jakie geny dały jej tę możliwość. Pisze o tym w najnowszym numerze czasopismo "Nature Communications".
Amerykańscy i afrykańscy naukowcy po raz pierwszy rozkodowali genom żyrafy i okapi, dwóch blisko spokrewnionych gatunków. ich porównanie pozwoliło wskazać te czynniki genetyczne, które przyczyniły się do pojawienia się charakterystycznej dla żyrafy długiej szyi.
Potężna sylwetka żyrafy, z dominującą szyją i bardzo długimi nogami, sięgająca nawet do 6 metrów wysokości, to niezwykłe dzieło ewolucji, które zachwyca ludzi od tysięcy lat - mówi pierwszy autor pracy, profesor Douglas Cavener z Penn State University. Te zmiany wymagały nie tylko stworzenia odpowiedniego szkieletu, ale też wyposażenia zwierzęcia w odpowiedni układ krążenia, który zapewnił dopływ krwi do mózgu, a także umożliwił mu bardzo szybki bieg z prędkością nawet 60 kilometrów na godzinę. Serce żyrafy ma wyjątkowo dużą lewą komorę, a ciśnienie krwi jest u tego zwierzęcia dwukrotnie wyższe, niż u innych ssaków.
By sprawdzić, które z genów za to odpowiadają, genomy żyrafy i okapi porównano z kodem genetycznym ponad 40 innych gatunków ssaków, w tym krów, kóz, owiec, wielbłądów i... ludzi. Szczególnie przydatna była analiza genomu okapi, które mimo bliskiego pokrewieństwa tak długiej szyi nie ma. Oba gatunki "rozstały się" ze sobą dopiero około 11-12 milionów lat temu, czyli w skali ewolucji zupełnie niedawno.
Okapi przypomina raczej zebrę i porównanie jego genomu z żyrafą pozwala ocenić, co naprawdę żyrafę wyróżnia. Okazuje się, że jej unikatowe cechy są zapisane w zestawie około 70 genów. Ponad połowa z nich koduje białka, które regulują fizjologię i rozwój układu krążenia, szkieletu i układu nerwowego. To dokładnie taki wynik, jakiego można było się spodziewać. Co interesujące, niektóre z tych genów mają związek i z układem krążenia i szkieletem, co może sugerować, że znaczące zmiany sylwetki i fizjologii zwierzęcia nastąpiły w wyniku mutacji względnie małej ich liczby.
Szczególnie interesujące są zmiany w obrębie genu FGFRL1, kodującego receptor czynnika wzrostu fibroblastów, istotnego zarówno dla rozwoju embrionalnego organizmu, jak i późniejszego rozwoju jego szkieletu. Mutacje tego genu u ludzi i zwierząt prowadzą do poważnych zaburzeń. Być może wiedza zdobyta przy okazji badań genomu żyrafy, pomoże im przeciwdziałać. Autorzy pracy liczą też, że badania genomu żyrafy pomogą w utrzymaniu słabnącej populacji tych zwierząt.
