Bat wing development
ચિરોપ્ટેરા ક્રમ, જેમાં તમામ ચામાચીડિયાનો સમાવેશ થાય છે, તેણે ઉડાનનું અનન્ય સસ્તન અનુકૂલન વિકસાવ્યું છે. ચામાચીડિયાની પાંખો સુધારેલ ટેટ્રાપોડ ફોરલિમ્બ છે. કારણ કે ચામાચીડિયા સસ્તન પ્રાણીઓ છે, તેમની પાંખોમાં હાડપિંજરની રચનાઓ અન્ય ટેટ્રાપોડ અગ્રાંગોમાં જોવા મળતા હાડપિંજરના ઘટકો માટે મોર્ફોલોજિકલ રીતે સમાન છે. અનુકૂલનશીલ ઉત્ક્રાંતિ દ્વારા ચામાચીડિયાની આ રચનાઓમાં ઘણા આકારશાસ્ત્રીય ફેરફારો થયા છે, જેમ કે જાળીદાર અંકો, આગળના અંગનું વિસ્તરણ અને હાડકાની જાડાઈમાં ઘટાડો. તાજેતરમાં, મોર્ફોલોજિકલ ઉત્ક્રાંતિના આનુવંશિક આધારને સમજવા માટે ઉંદર અને ચામાચીડિયાના અગ્રાંગના વિકાસનો તુલનાત્મક અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. પરિણામે, કરોડરજ્જુના અંગોની વિવિધતાના ઉત્ક્રાંતિનો અભ્યાસ કરવા માટે ચામાચીડિયાની પાંખ એક મૂલ્યવાન ઇવો-દેવો મોડેલ છે. માઉસ અંગ વિકાસની સરખામણીમાં ટેટ્રાપોડ અંગ વિકાસમાં એફ. જી. એફ., બી. એમ. પી., એસ. એચ. એચ. અને ડબલ્યુ. એન. ટી. જેવા ઘણા સંકેત પરમાણુઓનો સમાવેશ થાય છે. એપિકલ એક્ટોડર્મલ રીજ એ સૌથી દૂરની ટોચ પર જોવા મળતી રચના છે જે વિકાસશીલ અંગ માટે મુખ્ય સંકેત કેન્દ્ર બની જાય છે. આશ્ચર્યજનક રીતે ટેટ્રાપોડ અંગના વિકાસમાં ભૂમિકા ભજવવા માટે જાણીતા ઘણા સમાન સંકેત માર્ગો ચામાચીડિયાના અગ્રાંગના વિકાસમાં ભૂમિકા ભજવતા હોવાનું જાણવા મળ્યું છે પરંતુ કેટલાક ઓર્થોલોગસ જનીનોની સમય, તીવ્રતા અને અવકાશી જનીન અભિવ્યક્તિ બદલાઈ ગઈ છે. ઉંદર પણ સસ્તન પ્રાણીઓ હોવાથી, ઉંદર અને ચામાચીડિયા વચ્ચેના આગળના અંગોના આકારવિજ્ઞાન અને વિકાસની તુલના કરવી અનુકૂળ છે; આ સરખામણીઓ અનુકૂલનશીલ ચામાચીડિયાની પાંખના વિકાસના આનુવંશિક આધારને સ્પષ્ટ કરી શકે છે. અંગોના વિકાસમાં સામેલ ઘણી પરમાણુ પદ્ધતિઓ માઉસ અને ચામાચીડિયા વચ્ચે સંરક્ષિત હોવા છતાં, જનીન અભિવ્યક્તિ પેટર્નમાં મુખ્યત્વે સંખ્યાબંધ તફાવતો જોવા મળે છે. આશ્ચર્યજનક રીતે, આમાંના ઘણા જનીનોના વિવિધ અભિવ્યક્તિ ક્ષેત્રો સાથેના કોડિંગ પ્રદેશો માઉસ અને બેટ વચ્ચે ખૂબ જ સંરક્ષિત છે. આમ, સંભવ છે કે આ મુખ્ય આકારશાસ્ત્રીય સંક્રમણ સી. આઈ. એસ.-નિયમનકારી ફેરફારોનું પરિણામ હતું. સંશોધકો જનીન અભિવ્યક્તિ ક્ષેત્રોની તપાસ કરવા અને ઉંદર અને ચામાચીડિયામાં પ્રાયોગિક ગર્ભશાસ્ત્રનો ઉપયોગ કરીને તુલનાત્મક ઇન સીટૂ સંકરણનો ઉપયોગ કરીને ચામાચીડિયાની પાંખના વિકાસના આનુવંશિક આધારનો અભ્યાસ કરી શકે છે. જાળીદાર અંકોની હાજરી ચામાચીડિયાના પાંખના પટલ (પેટાજિયમ) ની રચનાએ ઉડાન માટે જરૂરી પાંખના વધુ સપાટી વિસ્તારને મંજૂરી આપી. બધા કરોડઅસ્થિધારી અંગોની રચનામાં શરૂઆતમાં અંકોની વચ્ચે પેશીઓ હોય છે, જે પછી અંકોને અલગ કરવા માટે એપોપ્ટોસિસ થાય છે. બી. એમ. પી. સંકેતો સંભવતઃ આંતર-અંકીય એપોપ્ટોસિસ માટે જવાબદાર છે કારણ કે તે આંતર-અંકીય પેશીઓમાં વ્યક્ત થાય છે અને બી. એમ. પી. સંકેતોને અવરોધિત કરવાથી આંતર-ડિજિટલ એપોપ્ટોસિસ અટકશે. જો કે, ચામાચીડિયામાં, બી. એમ. પી. જનીનો હજુ પણ આંતર અંકોમાં વ્યક્ત થાય છે અને તેમ છતાં આંતર અંકીય એપોપ્ટોસિસને દબાવી દેવામાં આવે છે. એફ. જી. એફ. સંકેતો કોષના મૃત્યુને અવરોધિત કરવા સાથે સંકળાયેલા છે. એફ. જી. એફ. 8 એ એપોપ્ટોસિસ થાય છે જે ઉંદરમાં થતું નથી તે સમય દરમિયાન ચામાચીડિયાની આંતર-અંક પેશીઓમાં વ્યક્ત થાય છે. આમ, એફ. જી. એફ. બેટ વિંગ ઇન્ટરડિજિટમાં બી. એમ. પી. ની એપોપ્ટોટિક અસરોને રોકવામાં ભૂમિકા ભજવી શકે છે. છેવટે, ચામાચીડિયાની પાંખો વિકસાવવા માટે એક્ટોપિક બીએમપી અને એફજીએફ વિરોધીઓને લાગુ કરવાથી પેટાજિયમના એપોપ્ટોસિસમાં પરિણમે છે. ચામાચીડિયાના અગ્રભાગમાં એક મોટો તફાવત એ છે કે તેમની હાડપિંજરની અંગ રચનાઓ વિસ્તરેલી હોય છે. પાંખના પટલને ટેકો આપવા માટે અગ્રાંગના હાડપિંજરનું આ વિસ્તરણ જરૂરી છે. સિટુ સંકરણ અભ્યાસોમાં તુલનાત્મક રીતે જાણવા મળ્યું છે કે માઉસ ફોરલિમ્બની સરખામણીમાં બેટ ફોરલિમ્બ એઇઆરમાં એફજીએફ8નું એક્સપ્રેશન ડોમેન વિસ્તૃત છે, જે સૂચવે છે કે એફજીએફ8નું વિસ્તૃત એક્સપ્રેશન બેટ ફોરલિમ્બના મોટા કદમાં ફાળો આપી શકે છે. માઉસ અને બેટના ઓર્થોલોગ્સ સંરક્ષિત હોવાથી, એફજીએફ8માં નિયમનકારી ફેરફાર થવાની સંભાવના છે. ઉંદરમાં, અંગોની વૃદ્ધિને નિયંત્રિત કરવા માટે જાણીતું એક જનીન એ પી. આર. એક્સ. 1 છે, જે અનુલેખન પરિબળને એન્કોડ કરે છે. ચામાચીડિયામાં પી. આર. એક્સ. 1 ની અભિવ્યક્તિ પેટર્ન ઉંદરથી અલગ હોય છે જેમાં પી. આર. એક્સ. 1 વિસ્તૃત અભિવ્યક્તિ ક્ષેત્ર ધરાવે છે અને નિયમન કરે છે. સંશોધકોએ શોધી કાઢ્યું હતું કે ચામાચીડિયામાં પી. આર. એક્સ. 1 નું કોડિંગ ક્ષેત્ર લગભગ ઉંદર જેવું જ છે પરંતુ ચામાચીડિયા-વિશિષ્ટ પી. આર. એક્સ. 1 વધારનાર મળ્યું હતું. જ્યારે તેઓએ ચામાચીડિયા પી. આર. એક્સ. 1 એન્હાન્સરને ઉંદરમાં જોવા મળતા એન્ડોજેનસ એન્હાન્સર સાથે બદલ્યું, ત્યારે આ ટ્રાન્સજેનિક ઉંદરના આગળના અંગોમાં થોડો વધારો થયો હતો. તુલનાત્મક અભ્યાસોએ સ્થાપિત કર્યું છે કે ચામાચીડિયાના અંકો કોન્ડ્રોસાઇટ પ્રસારના વધુ ઝડપી દરમાંથી પસાર થાય છે. આંતર-આંકડાના એપોપ્ટોસિસ ઉપરાંત, બી. એમ. પી. ઉંદરમાં કોન્ડ્રોસાઇટ પ્રસાર અને આંકડાની લંબાઈને અસર કરે છે તેવું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. બી. એમ. પી.-2 ઉંદરની સરખામણીમાં ચામાચીડિયાના અંકોમાં વધેલી અભિવ્યક્તિ દર્શાવે છે, જે સૂચવે છે કે લાંબા ચામાચીડિયાના અંકોને જન્મ આપવા માટે બી. એમ. પી. માર્ગમાં ફેરફાર થયો છે. હાડકાની જાડાઈમાં ઘટાડો ચામાચીડિયાના આગળના ભાગમાં બીજો મોટો તફાવત તેમના હાડપિંજરના અંગોની ઘનતામાં છે. તેમના આગળના અંગોમાં જોવા મળતા હાડકાંને ઘટાડવામાં આવે છે જેથી ઉડાન માટે જરૂરી હળવા શરીરનું વજન પ્રાપ્ત કરી શકાય. ખાસ કરીને, તેમના અલ્નાને પહોળાઈમાં ઘટાડવામાં આવે છે અને અન્ય ઝ્યુગોપોડ તત્વ, ત્રિજ્યા સાથે જોડવામાં આવે છે. એસ. એચ. એચ. અભિવ્યક્તિમાં તફાવત એ ચામાચીડિયાના હાડપિંજરના અગ્રાંગની જાડાઈમાં ઘટાડામાં સામેલ સંભવિત પરમાણુ માર્ગોમાંથી એક છે. એસએચએચ નલ મ્યુટેશન ધરાવતા ઉંદર તેમનું અલ્ના માળખું ગુમાવે છે. ચામાચીડિયાના હાડકાંમાં ઘટાડો કરવા માટેનો બીજો સારો ઉમેદવાર હોક્સ-ડી 13 છે, જે હોક્સ જનીન પરિવાર સાથે સંકળાયેલ જનીન છે. મૂળ સ્થાને સંકરણ અભ્યાસોમાં જાણવા મળ્યું છે કે ચામાચીડિયાના અંગોમાં Hoxd13 અભિવ્યક્તિ ક્ષેત્રને ઉંદરની તુલનામાં પાછળની તરફ ખસેડવામાં આવ્યું છે. હોક્સડ 13 ની અભિવ્યક્તિ પેટર્નમાં જોવા મળેલો આ તફાવત ચામાચીડિયામાં જોવા મળતા અલ્નાના ઘટેલા કદ અને ઘનતાને પણ સમજાવી શકે છે. એકંદરે, આ અભ્યાસો સૂચવે છે કે ચામાચીડિયામાં પાંખોની ઉત્ક્રાંતિ માટે જવાબદાર પરમાણુ ફેરફારો આનુવંશિક નિયમનકારી ફેરફારોને કારણે છે. આ પણ જુઓ સસ્તન પ્રાણીઓની ઉત્ક્રાંતિ સંદર્ભો એનિમલ ફ્લાઇટ વર્ટેબ્રેટ ડેવલપમેન્ટલ બાયોલોજી