Γιατί τα φίδια δεν έχουν άκρα; Το εξελικτικό μυστήριο που λύνουν απολιθώματα και DNA (vid)

• Το σενάριο της ζωής κάτω από τη γη
• Τα «φαντάσματα» ποδιών σε βόες και πύθωνες
• Sonic hedgehog και ημιτελή άκρα

Τα φίδια έχουν αναπτύξει εντυπωσιακές προσαρμογές, ανάλογα με το περιβάλλον τους. Κάποια ζουν στα δέντρα, ενώ άλλα σε σκληρά ερημικά κλίματα. Κοινό χαρακτηριστικό όλων, όμως, είναι η πλήρης απουσία ποδιών.

Σύμφωνα με τα αρχεία, η απώλεια των άκρων συνέβη πριν από περίπου 100 έως 150 εκατομμύρια χρόνια. Παραμένει, ωστόσο, αντικείμενο επιστημονικής συζήτησης αν οι πρόγονοι των φιδιών ζούσαν στη στεριά ή είχαν πιο υδρόβιο τρόπο ζωής.

Το σενάριο της ζωής κάτω από τη γη

Μία από τις επικρατέστερες θεωρίες υποστηρίζει ότι τα φίδια έχασαν τα πόδια τους για να προσαρμοστούν καλύτερα στη ζωή μέσα σε λαγούμια. Μελέτη του 2015 εξέτασε το απολιθωμένο είδος Dinilysia patagonica, που έζησε στην Κρητιδική περίοδο.

Η δομή του εσωτερικού αυτιού του έδειξε μεγαλύτερη ομοιότητα με ερπετά που σκάβουν παρά με υδρόβια είδη, υποδηλώνοντας ότι η απώλεια άκρων συνδέεται με υπόγειο τρόπο ζωής και όχι με την κολύμβηση.

Όπως εξήγησε τότε ο Hongyu Yi από το Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, το εσωτερικό αυτί των απολιθωμάτων μπορεί να αποκαλύψει κρίσιμες πληροφορίες, ακόμη κι όταν το εξωτερικό τους είναι κατεστραμμένο.

Τα «φαντάσματα» ποδιών σε βόες και πύθωνες

Σε ορισμένα είδη, όπως οι βόες και οι πύθωνες, διατηρούνται ίχνη πίσω άκρων με τη μορφή μικροσκοπικών οστών, γνωστών ως υπολειμματικά άκρα, κοντά στην κλοάκα. Πιο εξελιγμένα φίδια έχουν χάσει ακόμη και αυτά τα απομεινάρια.

Μελέτη του 2023 ανέλυσε 14 γονιδιώματα από 12 οικογένειες φιδιών και εντόπισε απώλειες DNA σε τρία σημεία του γονιδίου PTCH1, το οποίο σχετίζεται άμεσα με την ανάπτυξη άκρων.

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι αυτές οι διαγραφές αλλοιώνουν τη λειτουργία του γονιδίου, αναστέλλοντας την ανάπτυξη των δακτύλων κατά το εμβρυϊκό στάδιο, οδηγώντας σταδιακά στην εξαφάνιση των ποδιών.

Sonic hedgehog και ημιτελή άκρα

Στην απώλεια άκρων εμπλέκονται και άλλα γονίδια, όπως το Sonic hedgehog (εξ' ου και το γνωστό παιδικό). Όταν ο σχετικός ενισχυτής του ενεργοποιείται, ξεκινά η δημιουργία χεριών και ποδιών στα έμβρυα.

Στα φίδια, όμως, η διαδικασία δεν ολοκληρώνεται. Όπως σημείωσε ο καθηγητής Martin Cohn από το Πανεπιστήμιο της Φλόριντα, τα έμβρυα πύθωνα αρχίζουν να σχηματίζουν πόδια, αλλά τα κύτταρα δεν ολοκληρώνουν ποτέ τη σκελετική ανάπτυξη.