Mokslininkai atrado, kad tikroji krokodilo oda – ypač galvos srities – yra daug ypatingesnė, nei manyta anksčiau. Skirtingai nei daugumos kitų stuburinių gyvūnų plaukai, plunksnos ir žvynai, krokodilo galvos žvynai išsivysto dėl audinių mechanikos, o ne genetikos.
Tyrimui ruošėsi daugiau kaip dešimtmetį
Žurnale „Nature“ publikuotam tyrimui vadovavo Ženevos universiteto (Šveicarija) biologas Michelis Milinkovich‘ius, kuris nutarė pradėti tyrimą paėmęs kraujo mėginį iš Nilo krokodilo.
„Tiesiog žiūrėdamas į gyvūną iš arti, likau nustebintas labai netaisyklingų žvynų raštų ant gyvūno galvos, kurie netgi labai skiriasi nuo likusios kūno dalies žvynų“, – pasakojo mokslininkas.
M. Milinkovich‘iaus komandai prireikė daugiau nei dešimtmečio, kad surinktų pakankamai krokodilų embrionų šiam pastebėjimui ištirti.
Tada jie stebėjo Nilo krokodilo embriono galvos žvynų vystymąsi ir nustatė, kad odos raukšlės atsirado maždaug 51 dieną iš 90 visų embriono vystymosi dienų, o tuomet pradėjo formuotis netaisyklingos formos žvynai.
Hipotezės pasitvirtino
Mokslininkai įtarė, kad krokodilo oda auga greičiau nei po ja esanti mėsa, todėl oda susiraukšlėja.
Šią hipotezę jie patikrino suleisdami krokodilų kiaušiniams odos augimą ir standėjimą skatinančio hormono, vadinamo epidermio augimo faktoriumi (EGF). Šis hormonas smarkiai pakeitė odos raštą ir patvirtino jų įtarimus.
Tai rodo, kad krokodilų galvos žvynų unikalumą lemia ne genų raiška, o mechaniniai procesai, pavyzdžiui, augimo greitis ir odos standumas.
Tuomet komanda naudojo vaizdo metodą, vadinamą fluorescencine mikroskopija su šviesos lapais, kad išmatuotų krokodilų galvos odos ir kaulų sluoksnių augimą ir formą.
Šiuo metodu jie įvertino odos kolageno struktūrą ir ištyrė, kokį mechaninį poveikį jis daro gyvūnų odai. Turėdami šią informaciją, tyrėjai sukūrė kompiuterinį modelį krokodilo odos vystymuisi imituoti ir atliko eksperimentus.
„Labai nežymiai pakeitę mechaninio modelio parametrus gavome skirtingus galvos raštus. Taigi, norint paaiškinti krokodilų galvos žvynų raštų evoliuciją, nebūtina, kad pasikeistų daug genų; viską lemia nedideli evoliuciniai odos augimo ir mechaninių savybių pokyčiai“, – teigė M. Milinkovich‘ius.
Be to, atliekant šį tyrimą mokslininkai taip pat sukūrė naują kolageno skaidulų dažymo techniką, kad galėtų analizuoti jų poveikį odos mechaninėms savybėms. Dabar šį naująjį metodą pradėjo naudoti ir kiti tyrėjai.
