Genome evolution in seadragons
پتوں والے سیڈرگنز کو بڑے پیمانے پر ان کے حیرت انگیز طور پر اخذ کردہ کرداروں کے لیے پہچانا جاتا ہے، جن میں پتی جیسے ضمیمہ، انتہائی ریڑھ کی ہڈی کا منحنی پن، لمبی کرینیو فیسیل ہڈیاں، اور جسم کا بڑا سائز شامل ہیں۔ یہ انہیں ٹیلیوسٹ فش کلیڈ (خاندان سنگناتھیڈی) میں فینوٹائپک آؤٹ لیئر بناتے ہیں۔ کچھ عرصہ پہلے تک، پتوں والے سیڈرگنوں کا جینوم نامعلوم تھا ؛ لیکن 2022 میں، ان کے جینوم کو مکمل طور پر بیان کیا گیا تھا، ساتھ ہی گھاس پھوس والے سیڈرگن بھی۔ پتوں والے سیڈرگن اور گھاس دار سیڈرگن جینومز میں کئی اہم خصوصیات پائی گئی ہیں، جن میں ایک ترقیاتی جین کے قریب مختلف غیر کوڈنگ والے علاقے شامل ہیں جو انٹیگیومینٹری نمو کے لیے ذمہ دار ہیں۔ اعلی جینوم وسیع تکراری ڈی این اے کثافت ؛ اور حالیہ ٹرانسپوزیبل عنصر کی توسیع۔ پتوں والے سیڈرگنز اور گھاس پھوس والے سیڈرگنز میں جینیاتی تنوع نسبتا کم ہے کیونکہ ان کی زندگی کی تاریخ کم پھیلی ہوئی ہے۔ حال ہی میں، سیڈراگون کی ایک اور نوع دریافت کی گئی اور جینیاتی طور پر ترتیب دی گئی: روبی سیڈراگون، جو جینیاتی اور فینوٹائپک طور پر دو دیگر سیڈراگون پرجاتیوں سے مختلف ہے۔ پتوں اور گھاس دار سیڈرگن کی زندگی کی تاریخوں کا موازنہ کرتے ہوئے سیڈرگن اپنی قابل ذکر ماخوذ خصوصیات کے لیے جانے جاتے ہیں، جن میں پتی جیسے ضمیمہ ؛ انتہائی ریڑھ کی ہڈی کا منحنی پن (کیفوسس اور لارڈاسس) ؛ لمبی کرینیو فیسیل ہڈیاں ؛ جسم کا بڑا سائز اور منفرد جسمانی منصوبہ ؛ اور جلد کا وسیع رنگت، جو ممکنہ طور پر کریپسس کے لیے ڈھال لیا گیا ہے۔ ان کا بے دانت نلکا دار منہ، جسم کو ڈھانپنے والا ہڈی کا کوچ، اور پیلوک پنکھوں اور ترازو کی عدم موجودگی بھی ہوتی ہے۔ سیڈرگنز کا تعلق خاندان سنگناتھیڈی سے ہے، جو کہ ٹیلوسٹ مچھلیوں کا ایک نسب ہے جو مردانہ حمل کے ارتقاء کے لیے مشہور ہے۔ تمام سنگناتھائڈ مچھلیوں میں پیچیدہ، تھیلی جیسے ڈھانچے تیار ہوئے ہیں جو حمل کے دوران ہومیوسٹاسس کو برقرار رکھتے ہیں۔ سنگناتھیڈی معتدل اور اشنکٹبندیی سمندروں میں پائے جاتے ہیں، اور ان میں سمندری گھوڑوں، پائپ فش اور سیڈرگن کی 321 اقسام شامل ہیں۔ تین معروف انواع سیڈراگون کلاڈ پر مشتمل ہیں، جن میں فائیکوڈورس ایکویس (پتی دار سیڈراگون)، فائیلوپٹریکس ٹینیولاٹس (گھاس پھوس، یا عام سیڈراگون)، اور حال ہی میں دریافت ہونے والی فائیلوپٹریکس ڈیوسی (روبی سیڈراگون) شامل ہیں۔ جنوبی آسٹریلیا کی ساحلی پٹی آخری برفانی زیادہ سے زیادہ (تقریبا 20,000 سال پہلے) کے دوران نمایاں طور پر بدل گئی۔ سطح سمندر 100 میٹر نیچے گر گئی، جس کے نتیجے میں نئی براعظمی شیلف اور متاثرہ علاقوں میں ذیلی سمندری حیاتیات کی نقل مکانی ہوئی۔ ایک زمینی پل، جسے تاریخی بیسیئن استھمس کہا جاتا ہے، نے آسٹریلیا کی سرزمین کو تسمانیا سے جوڑا اور اس کی وجہ سے رہائش گاہ میں وسیع پیمانے پر تبدیلیاں آئیں۔ سمندری راستہ ایک بار پھر کھولا گیا۔ 14, 000 سال پہلے، اور اب اسے باس آبنائے کہا جاتا ہے۔ تاہم، تاریخی تنہائی کے ثبوت اب بھی سیڈرگنوں میں موجود ہیں۔ باسیان استھمس کے مغرب میں گھاس پھوس والے سیڈرگن کی آبادی زیادہ متنوع ہے، جبکہ باسیان استھمس کے مشرق میں آبادیوں میں جینیاتی تنوع کم ہے۔ بین گلیشیئل ادوار کے دوران، پوسٹ گلیشیئل سیلاب کے نتیجے میں سمندر کی سطح میں اضافہ ہوا، جس نے پتوں والی سیڈرگن آبادی کو آباد کرنے میں متغیر اختلافات پیدا کیے۔ مغرب میں، آبادی اتلی جینیاتی ساخت، کمزور توسیع کے اشارے، اور جینیاتی تنوع میں مغرب کی طرف جھکاؤ ظاہر کرتی ہے، غالبا اس وجہ سے کہ اتلی سمندری پٹی آخری برفانی زیادہ سے زیادہ سے زیادہ زندہ نہیں رہی۔ یہ اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ سطح سمندر میں اضافے کے بعد پتوں والے سیڈرگنوں نے مغربی علاقوں کو دوبارہ آباد کیا۔ مشرق میں، آخری برفانی زیادہ سے زیادہ کے دوران اتلی سمندری پٹی برقرار رہی، اور برفانی سیلاب کے بعد اس میں اضافہ ہوا۔ اس کے نتیجے میں مضبوط آبادیاتی توسیع، گہری جینیاتی ساخت اور اعلی جینیاتی تنوع پیدا ہوا۔ مغربی آسٹریلیا سے لے کر نیو ساؤتھ ویلز اور تسمانیا تک آسٹریلیا کے پورے جنوبی ساحل پر گھاس پھوس والے سیڈرگن پھیلے ہوئے ہیں ؛ جبکہ پتوں والے سیڈرگن مغربی آسٹریلیا سے لے کر جنوبی آسٹریلیا تک زیادہ محدود علاقے میں پھیلے ہوئے ہیں۔ پتوں والے سیڈراگون میں گھاس پھوس والے سیڈراگون کے مقابلے میں زیادہ وسیع ضمیمہ ہوتے ہیں۔ دونوں انواع کم جینیاتی تنوع کی نمائش کرتی ہیں۔ ویڈی سیڈرگن کمزور تیراک ہوتے ہیں، اس لیے چھوٹے سیڈرگن گھر کے قریب رہتے ہیں، اپنے آپ کو کیپل اور سمندری گھاس میں چھپاتے ہیں۔ وسطی نیو ساؤتھ ویلز، جنوبی نیو ساؤتھ ویلز، وکٹوریہ اور تسمانیا میں گھاس پھوس والے سیڈرگنوں میں چار جینیاتی طور پر الگ الگ آبادیاں پہچانی جاتی ہیں۔ اسی طرح، پتوں والے سیڈرگنوں کی زندگی کی تاریخ کم پھیلی ہوئی ہے۔ نر اپنی دم کے نچلے حصے پر انڈے پیدا کرتے ہیں، جو پھیلانے والے انڈے یا لاروا مرحلے کو روکتا ہے۔ مزید برآں، بالغ پتوں والے سیڈرگن سست تیراک ہوتے ہیں ؛ اس لیے، وہ گھر کے قریب رہنے کا رجحان رکھتے ہیں۔ وہ جینیاتی طور پر دو الگ الگ آبادیوں میں پائے جاتے ہیں، ایک ان کی حدود کے مغربی حصے میں اور دوسرا ان کی حدود کے جنوبی حصے میں۔ پتوں والے اور پتلے سیڈرگن جینومز کا موازنہ کرنا دونوں پتلے اور پتلے سیڈرگن جینومک خصوصیات کی نمائش کرتے ہیں جو ان کے غیر معمولی فینوٹائپک خصلتوں کی وضاحت کرنے میں مدد کرتے ہیں، بشمول ان کے سائز کے لیے انتہائی تکراری ڈی این اے ترتیب۔ ٹرانسپوزیبل عناصر ارتقائی وقت کے ساتھ نیوکلیوٹائڈ کے متبادلات کو جمع کرتے ہیں، اور جینیاتی دوبارہ ترتیب کا شکار ہوتے ہیں۔ اکثر، قابل منتقلی عناصر اپنے میزبانوں پر نمایاں تغیراتی اثرات رکھتے ہیں، جن میں سے کچھ حتی کہ نامیاتی ارتقاء میں بھی حصہ ڈالتے ہیں۔ ٹرانسپوزیبل عنصر کی کثافت توسیع شدہ جین خاندانوں کے قریب افزودہ ہوتی ہے، اور معاہدہ شدہ جین خاندانوں کے قریب کم ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، بی او وی بی اور ٹی سی 1 ٹرانسپوزیبل عناصر کو سی او پی بی 2 کی کاپی نمبر توسیع کے قریب افزودہ کیا جاتا ہے، جو ایک کوٹیمر کمپلیکس جین ہے جو ایک پروٹین کمپلیکس کا حصہ بنتا ہے جو گولگی اپریٹس سے ریٹروگریڈ ویسیکل بڈنگ میں شامل ہوتا ہے۔ یہ کولیجن جیسے میکرو مالیکیول کارگو کے سراو کے لیے بھی اہم ہے، جو ہڈی اور کنیکٹو ٹشو کی نشوونما کے لیے اہم ہے۔ گھاس پھوس اور پتوں والے سیڈرگنوں نے ہڈی کے ایکساسکیلیٹن، سخت جسم، مربوط ٹشو گھنے پتوں جیسے ضمیمہ، اور کنکڈ محوری کنکال کی وضاحت کی ہے، ممکنہ طور پر COPB2 پھیلاؤ کے نتیجے میں۔ ٹرانسپوزیبل ایلمنٹس سے متاثر ایک اور جین خاندان ایف جی ایف خاندان ہے۔ ایف جی ایف 3 اور ایف جی ایف 4 گھاس پھوس اور پتوں والے سیڈرگنوں میں کھو جاتے ہیں، جو کہ فیرنجیئل آرچز، دانتوں، دماغ، کرینیل پلیکوڈز، ایپیڈرمل اپینڈجز، اعضاء، اور سیگمنٹل محور کی نشوونما میں ان کی اہمیت کو دیکھتے ہوئے حیران کن ہے۔ خاص طور پر گھاس پھوس والے سیڈرگنوں میں، خفیہ کیلشیم بائنڈنگ فاسفوپروٹین 5 غائب ہے، جو منہ اور فارینجیل دانتوں کے لیے ضروری ہے۔ ان جینوں کے ارتقاء کا نقصان ان کی عجیب کرینیو فیسیل خصوصیات کا باعث بن سکتا ہے۔ خاص طور پر گھاس پھوس والے سیڈرگنوں میں، 433 جین پتیوں جیسے ضمیمہ میں بہت زیادہ ظاہر ہوتے ہیں۔ اگرچہ وہ پنکھوں کی طرح نظر آتے ہیں، لیکن ان میں پنکھ کی کرنوں کی کمی ہوتی ہے اور زیادہ تر ہڈیوں کے میٹرکس اور کنیکٹو ٹشو ہوتے ہیں۔ ان جینوں میں سے، ان میں سے 20 میں ایسے جین شامل ہیں جو ممکنہ طور پر قوت اور لچک فراہم کرتے ہیں (جیسے کولیجن، آسٹیوکلسن، اور کیراٹن)، مدافعتی ردعمل سے متعلق جینوں کے اضافے میں (جیسے لیکٹنس، بی 2-میکروگلوبلین، اور اپولیپوپروٹین ای)۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ جین ان کے حادثے کے شکار پتی جیسے ضمیمہ کی حفاظت میں مدد کے لیے تیار کیے گئے تھے۔ کئی سوزش اور چوٹ کی مرمت کے جین، جیسے ٹی این ایف آر ایس ایف ایس، کیموکائنز، کیموکائن ریسیپٹرز، اور پروٹوکیڈرینز، ضمیمہ میں بہت زیادہ ظاہر ہوتے ہیں، یہ تجویز کرتے ہیں کہ یہ جین شکاری حملوں کے بعد پتی جیسے ضمیمہ کو ٹھیک کرنے اور دوبارہ پیدا کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔ ایک اور جین کی توسیع ایم ایچ سی I ہے، جو پتی جیسے ضمیمہ، جلد اور گلیوں میں بہت زیادہ ظاہر ہوتا ہے۔ یہ تجویز کیا جاتا ہے کہ ایم ایچ سی I اضافی مدافعتی تحفظ فراہم کر سکتا ہے۔ گھاس پھوس اور پتوں والے سیڈرگن دونوں میں، قوت مدافعت سے وابستہ پروٹین جین کا جی ٹی پیز ایک اور معاہدہ شدہ جین خاندان ہے۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ اس خاندان کا سکڑنا جنینوں میں امیونولوجک رواداری کو فروغ دے سکتا ہے، اس سے پہلے کہ وہ اپنا انکولی مدافعتی نظام تیار کریں۔ روبی سیڈراگون جینوم سب سے حال ہی میں دریافت ہونے والی نوع روبی سیڈراگون ہے، جس کی مورفولوجیکل خصوصیات اسے دیگر دو انواع سے ممتاز کرتی ہیں۔ اس کا رنگ سرخ ہے، گلابی عمودی سلاخوں کے ساتھ جو اس کے جسم کو آدھے راستے تک پھیلاتے ہیں۔ یہ یکساں رنگ گھاس پھوس اور پتوں والے سیڈرگن سے مختلف ہے، جو کثیر رنگ کے اور دھبے دار ہوتے ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ کم روشنی کی گہرائیوں میں، خفیہ سرخ رنگ ایک موثر چھیدنے کی حکمت عملی ہے۔ اس کے جسم کی شکل گھاس دار سیڈرگن کی یاد دلاتی ہے، لیکن پتوں والے سیڈرگن کی نہیں۔ اس کا ایک بڑا پیکٹورل ایریا ہے، جو گھاس دار سیڈرگنز سے بھی بڑا ہے۔ اور اس میں پتوں والے سیڈرگنز میں 17-18 کے بجائے 18 ٹرنک ریڑھ کی ہڈی اور گھاس دار سیڈرگنز میں 17 ہیں۔ مزید برآں، نئی انواع میں پتوں والی اور گھاس دار سیڈرگنوں میں پیچھے کی طرف والے جوڑے کے برعکس ڈوسرل ریڑھ کی ایک آگے کی طرف اشارہ کرنے والی جوڑی ہوتی ہے۔ روبی سیڈرگنز میں ہڈی کی بڑھی ہوئی ریڑھ کی ہڈی ہوتی ہے جس سے پتوں والے ضمیمہ گھاس پھوس اور پتوں والے سیڈرگنز میں منسلک ہوتے ہیں، لیکن ضمیمہ خود غیر حاضر ہوتے ہیں۔ یہ خیال کیا جاتا ہے کہ ضمیمہ چھپانے کا بہت کم مقصد پورا کریں گے اور بالآخر ڈریگ یا سیال مزاحمت کا سبب بنیں گے۔ روبی سیڈراگون کی بھی پری ہینسائل دم ہوتی ہے، جبکہ پتوں والے سیڈراگون اور گھاس پھوس والے سیڈراگون میں ان دموں کی کمی ہوتی ہے۔ ایک وضاحت یہ ہے کہ پتوں والے گھاس پھوس والے سیڈرگنوں میں یہ غیر موجودگی ہر نوع میں آزادانہ طور پر تیار ہوئی، اور یہ کہ روبی سیڈرگن میں پری ہینسائل دم سنگناتھیڈے کے مشترکہ آباؤ اجداد سے برقرار رکھی گئی تھی۔ ایک اور وضاحت یہ ہو سکتی ہے کہ تمام سیڈرگنوں کے مشترکہ آباؤ اجداد نے اپنی پری ہینسائل دم کھو دی، اور روبی سیڈرگن نے ایک پری ہینسائل دم دوبارہ حاصل کی۔ بالآخر، یہ فینوٹائپک اختلافات اس نئی دریافت شدہ نوع اور دیگر دو انواع کے درمیان مائٹوکونڈریل اور نیوکلیئر ترتیب میں جینیاتی انحراف کی وجہ سے ہو سکتے ہیں۔ حوالہ جات جینومکس