Proces zmiany koloru skóry u ludzi i ryb jest podobny
Izabela Klauza | 2007-12-25
Odkryto, że proces zmian koloru skóry w przeszłości w przypadku ludzi i ryb odbywał się na tej samej zasadzie, a dokładnie pod wpływem wspólnego genu jakim jest Kitlg. Kolor skóry uzależniony jest przede wszystkim od klimatu, w jakim żyjemy. Podczas migracji do cieplejszych bądź zimniejszych regionów, następuje przystosowanie do środowiska i zmiana koloru skóry.
Być może wiadomość, iż istnieje bardzo duże podobieństwo między człowiekiem a ciernikiem (ryba badana pod względem zmiany pigmentu wraz ze zmianą czynników środowiska) nie jest zadowalająca, ale jest na pewno prawdziwa.
Migracja człowieka zaczęła się ok. 100 000 lat temu, kiedy z kontynentu afrykańskiego wyruszył on na podbój obszarów położonych bliżej koła podbiegunowego. Pod koniec epoki lodowcowej (ok. 10 000 lat temu), kiedy lodowce zaczęły topnieć, wraz z wodami arktycznymi, do sfer klimatu cieplejszego przywędrowały liczne gatunki ryb, w tym także ciernik (Gasterosteus aculeatus). Ciernik jest rybą obecnie żyjącą w jeziorach i czystych rzekach, choć występują także w wodach słonych. Podczas migracji w różne, pod względem temperatury regiony, gatunki zaczynały powoli wykształcać cechy, które pozwoliły przystosować się do panujących tam warunków. Przede wszystkim zmiana koloru skóry, ze względu na zmianę natężenie promieniowania słonecznego.
W przypadku człowieka, który wyemigrował w obszary uboższe w promienie słoneczne, skóra pojaśniała. Stała się ona bardziej transparentna dla światła, żeby była wytwarzana witamina D (w procesie światło-zależnym). Natomiast pod wpływem większego natężenia światła ciernik przybrał kolory jaśniejsze od poprzednich, z czasów „lodowcowych”. Do warunków decydujących o zmianie, oprócz światła, przyczyniły się także zmiany pożywienia, koloru i temperatury wody a także występowanie drapieżników. Nowy kolor ciała stał się kamuflażem, służy jako środek pozwalający zaadoptować się do otaczającego środowiska.
Do zanalizowania zjawiska kierującego zmianą koloru skóry pod wpływem migracji w różne rejony świata naukowcy z Howard Hughes Medical Institute (U.S.A) zbadali ryby (Gasterosteus aculeatus) oraz ludność zamieszkującą różne rejony świata. Głównym celem było odnalezienie genu, który jest odpowiedzialny za proces zmiany koloru skóry pod wpływem zmian środowiska. Wyniki badań zostały przedstawione na łamach czasopisma „Cell” 14. grudnia. Kierownikiem badań był David Kingsley.
Przy użyciu markerów genetycznych (metoda pozwalająca sprawdzić czy dany organizm posiada pożądany gen czy nie) okazało się, że genem regulującym proces zmian pigmentu skóry jest Kitlg. Kontrolą potwierdzającą wynik były myszy z mutacją w genie Kitlg, które jako mutanty miały zmieniony kolor futerka. Ponadto Kitlg odpowiada również za rozwój zarodka oraz hematopoezę (krwiotworzenie). U ryb o jasnym zabarwieniu skóry posiadały niską ekspresję genu w tkankach skóry oraz skrzeli, natomiast w pozostałych obszarach ciała poziom ekspresji był w normie.
Człowiek posiada dwa rodzaje genu Kitlg: "afrykańską" (dwie kopie Kitlg), tacy ludzie są rasy czarnej, oraz "nową wersję Kitlg" - którą posiadają ludzie zamieszkujący tereny Europy i Azji.
Proces "tworzenia koloru" skóry jest zależny od promieniowania słonecznego, nazwany melanogenezą. Pod wpływem tego procesu powstaje malanina (pigment występujący w skórze i naskórku). Proces powstania melaniny nie może zajść bez udziału promieniowania ultrafioletowego (UV) oraz czynników regulujących (witamin A, C, B, P, D pierwiastków tj.: Fe, Cu, Ca). Cały proces melanogenezy zachodzi w melenocytach (komórkach pigmentowych). Tam gdzie promieniowanie słoneczne jest niskie, proces melenogenezy nie występuje na wysokim poziomie, mało malaniny- kolor blady. Taki kolor pozwala również na większe pozyskanie promieni słonecznych niezbędnych do produkcji z odpowiednich prekursorów witaminy D, tak ważnej przy gospodarce wapniowej.
Naukowcy twierdzą, że gen Kitlg jest tylko regulatorem procesu zmiany koloru skóry, gdyż tylko w 20% odpowiada za ten proces bezpośrednio. Co więcej sugeruje się, że Kitlg reguluje produkcję białek, które grają kluczową role w melenocytach, podczas mechanizmu zmiany barwy skóry.
Źródła:
ScienceDaily.com: Skin Color Evolution In Fish And Humans Determined By Same Genetic Machinery
ScienceDaily (Dec. 17, 2007), na podstawie artykułu zawartego w "Cell", Dec.14, 2007
Komentarze
nionio | 2008-03-21 17:14:51
Ile trzeba czasu aby natura \przerobiła\ najbielszą z białych na najczarniejszą skórę ???
ann | 2008-05-18 16:28:16
po pierwsze chyba mElanina
po drugie nie zgodzę się ze stwierdzeniem że do powstania melaniny nie może dojść bez udziału UV
Kajka | 2009-08-14 17:14:52
Izabelo,
melanina i melanocyty i melanogeneza. Artykuł zamieszczony tak dawno temu, a błędy wciąż wołają o pomstę do nieba.
akomon | 2010-04-26 14:25:35
przydał by mi się ten artykuł do pracy ale muszę mieć prawdziwe rzeczy tego typu