Uloga plastičnosti i robusnosti u evolucijskim mehanizmima razvoja oka špiljske tetre Astyanax mexicanus
Glavni istraživač
Hipoteza plastičnost-prva nudi objašnjenje za brzu evoluciju konvergentnih svojstava. Prema njoj, prilagodba novom okolišu počinje plastičnim izmjenama fenotipskih svojstava koje se genetički asimiliraju, prespajanjem postojećih razvojnih i homeostatskih molekularnih mreža. Kako inicijalna plastičnost, osobito maladaptivna, utječe na fenotip i njegovu promjenu tijekom evolucije je pitanje koje ćemo istražiti na ribi meksičkoj špiljskoj tetri, Astyanax mexicanus. Ova vrsta obuhvaća površinske ribe koje predstavljaju pretke koji su neovisno kolonizirali špilje i evoluirali u špiljske ribe. Špiljske ribe pokazuju specifične osobine poput gubitka očiju i pigmenata, hipertrofiju ne-vizualnih senzornih sustava i metaboličke promjene, koje su se razvile u iznimno kratkom evolucijskom periodu. U prethodnoj studiji otkrili smo da je izlaganje površinske ribe konstantnom mraku dovelo do pojave osobina špiljske ribe već unutar jedne generacije, dok su fenotipovi špiljske ribe robusni na okolišne promjene. Iznenađujuće, plastični odgovor u očima površinskih populacija A. mexicanus izloženih tami, ali i kod špiljske populacije filogenetski udaljene ribe Telestes karsticus, uključivao je proliferaciju u mrežnici. Ovo otkriće sugerira da konvergentni procesi kontroliraju razvoj oka kod površinskih riba izloženih mraku, i da degeneracija očiju kod špiljske ribe uključuje kompenzacijske procese za prevladavanje i preokret ove početne maladaptivne plastičnosti. Cilj ovoga projekta je istražiti značajke oka kod A. mexicanus površinskih riba, površinskih riba izloženih tami kroz više generacija i evoluiranih špiljskih riba, kako bismo razumjeli razvojne, stanične, molekularne i epigenetske procese koji pokreću plastičnost, kompenzacijske mehanizme protiv maladaptivne plastičnosti i pojavu robusnosti u špiljskih riba. Naši rezultati će rasvijetliti mehanizme rapidne evolucije i konvergencije, kako bismo stekli uvid u fundamentalne procese koji pokreću fenotipsku raznolikost u prirodi.