Halkalı deniz yılanı, daha geniş bir renk yelpazesini görecek şekilde evrimleşmiştir; bu, az ışıklı ortamlara adapte oldukları için renk görüşünü kaybeden atalarından önemli bir geri dönüş. Bu evrim, okyanus habitatlarında bulunan daha uzun dalga boylarına duyarlılık sağlayan opsin geni SWS1’in dört kopyasını içerir. Bu genişletilmiş görüş, bu deniz yılanlarının yırtıcıları, avları ve potansiyel eşleri daha iyi ayırt etmelerine yardımcı olur.
Yeni bir araştırma, Avustralya okyanuslarına özgü zehirli bir yılan türü olan halkalı deniz yılanının ve Asia, geniş bir renk yelpazesini algılayacak şekilde evrimleşmiştir.
Oxford University Press tarafından yayınlanan Genome Biology and Evolution dergisindeki yeni bir makale, okyanusta bulunan zehirli bir yılan türü olan halkalı deniz yılanının Avustralya ve Asya çevresindeki sularda, atalarının değişen ortamlara tepki olarak bu yeteneğini kaybetmesinden sonra, geniş bir renk paleti görecek şekilde evrimleşmiş gibi görünüyor.
Hayvanlarda renkli görme, öncelikle görsel opsin adı verilen genler tarafından belirlenir. Dörtayaklıların (amfibiler, sürüngenler ve memelileri içeren grup) evrimi sırasında çok sayıda opsin geni kaybı olsa da, yeni opsin genlerinin ortaya çıkışı son derece nadirdir. Bu çalışmadan önce, sürüngenlerdeki yeni opsin genlerinin tek evriminin, Güney Amerika’dan bir yılan cinsi olan Helicops türünde meydana geldiği görülüyordu.
Hydrophis cyanocinctus (halkalı deniz yılanı). Kredi: Chris Mitchell/ Genome Biology and Evolution
Bu çalışmada, ekolojik olarak farklı beş elapid yılan türündeki görsel opsin genlerini incelemek için yayınlanmış referans genomlar kullanıldı. Halkalı deniz yılanına ek olarak kobralar ve mambaları da içeren bir yılan ailesi olan elapidlerin tarihi, görme genlerinin moleküler evrimini araştırmak için bir fırsat sunuyor. Erken yılanlar, loş ışıkta yuva yapma evreleri sırasında iki görsel opsin genini kaybetmişlerdi ve yalnızca çok sınırlı bir renk yelpazesini algılayabiliyorlardı. Ancak, onların soyundan gelenlerden bazıları artık daha parlak ortamları işgal ediyor; hatta son 25 milyon yıl içinde iki elapid soyu karasal ortamdan deniz ortamına taşınmıştır.
Buradaki araştırmacılar, halkalı deniz yılanının opsin geni SWS1’in bozulmamış dört kopyasına sahip olduğunu buldular. Bu genlerden ikisi atalardan kalma ultraviyole duyarlılığına sahiptir ve ikisi okyanus habitatlarına hakim olan daha uzun dalga boylarına karşı yeni bir duyarlılık geliştirmiştir. Çalışmanın yazarları, bu duyarlılığın yılanlara yırtıcıları, avları ve/veya potansiyel eşleri renkli deniz arka planlarına karşı ayırt etmek için daha iyi renk ayrımı sağlayabileceğine inanıyor. Bu, ekolojik geçişler sırasında yarasalar, yunuslar ve balinalar gibi memelilerdeki opsinlerin evriminden önemli ölçüde farklıdır; loş ışığa ve su ortamlarına uyum sağladıkça daha fazla opsin kaybı yaşadılar.
Gazetenin baş yazarı Isaac Rossetto, “İlk yılanlar, loş ışıkta yuva yaparak yaşam tarzları nedeniyle renk görme yeteneklerinin çoğunu kaybettiler” dedi. . “Ancak, onların deniz yılanı torunları artık daha parlak ve spektral olarak daha karmaşık deniz ortamlarını işgal ediyor. Son gen kopyalarının, deniz yılanlarının görebildiği renk yelpazesini önemli ölçüde genişlettiğine inanıyoruz. Referans olarak, biz insanların renklere karşı benzer şekilde gelişmiş bir duyarlılığı varken, kediler ve köpekler tıpkı bu ilk yılanlar gibi kısmen renk körüdür.”
Bu keşif hakkında daha fazla bilgi için, The Remarkable Vision Evolution of Sea Snakes’e bakın.
Referans: Isaac H Rossetto, Kate L Sanders, Bruno F Simões, Nguyen Van Cao ve Alastair tarafından yazılan “Deniz Yılanlarında Kısa Dalga Boyuna Duyarlı Opsin’in İşlevsel Kopyalanması: Atalara Bağlı Gerilemenin Ardından Yeniden Genişletilmiş Renk Hassasiyeti Kanıtı” J Ludington, 12 Temmuz 2023, Genome Biology and Evolution.
DOI: 10.1093/gbe/evad107
Finansman: Avustralya Araştırma Konseyi Keşif Projesi