Forskare från Marine Genomics Unit vid OIST, i samarbete med Okayama University, har avkodat två maskgener och funnit att de har flera genetiska likheter med ryggradsdjur. Detta resultat är förvånande, med tanke på att dessa grupper bara är på avstånd.

För mer än 550 miljoner år sedan, en stor grupp djur som kallas bilaterier, djur med bilateral symmetri, genomgick en evolutionär händelse där de delades in i två grupper, protostomerna och deuterostomerna. Deuterostomerna inkluderar ryggradsdjur, bestående av fisk, fåglar, amfibier, reptiler och däggdjur, inklusive människor. Deuterostomerna inkluderar också några mindre bekanta djur som sjöborrar och sjöstjärnor. Protostomerna inkluderar flera ryggradslösa grupper som insekter, spindlar, hummer och plattmaskar. Masken som studeras här tillhör en särskild grupp inom protostomerna som kallas lophotrochozoans.

Trots deras dunkla klingande namn, lophotrochozoans representerar mer än en tredjedel av kända marina djur. Denna grupp inkluderar daggmaskar, blodiglar, sniglar, ostron, bläckfiskar, och andra ryggradslösa grupper och de spelar många viktiga ekologiska roller.

I ett papper publicerat i Nature Ecology &Evolution , forskarna analyserade genomerna för två lophotrochozoan -maskarter, den nemertiska Notospermus geniculatus, en bandmask, och phoroniden Phoronis australis, en hästsko mask. De fann att bandmaskar och hästskomaskar är evolutionärt nära besläktade, trots att det ser väldigt annorlunda ut.

Förvånande, forskarna fann att dessa maskar, som är protostomer, dela många genfamiljer och genarrangemang med deuterostomerna, gruppen som inkluderar ryggradsdjur. Till exempel, de delar gener som är inblandade i multicellularitet och underhåll av kroppens inre miljö. De delar också ett gemensamt system för att styra huvudutveckling; samma mekanism som styr mönstringen av ryggradsdjurhuvudet styr också utvecklingen av bandmaskhuvuden och hästskomask som matar tentakler. Andra protostomgrupper, som insekter, har tappat några av dessa genetiska egenskaper.

Omvänt, forskarna fann också att många genomiska egenskaper endast finns i specifika grupper av maskar, såsom gener relaterade till toxinproduktion och immunitet. Detta visar djurutvecklingens dubbla natur där vissa gener bevaras under evolutionär tid medan andra gener förändras. Huvudförfattare till tidningen, Yi-Jyun Luo, säger, "Vi visar här att utveckling av djurgenom är en dynamisk process."

Trots djurrikets enorma mångfald, vissa funktioner bevaras mellan avlägsna släkt grupper. "Det är fascinerande att tro att människor har behållit några genetiska program som kodades i våra gamla förfäder för hundratals miljoner år sedan, upprätthålla en länk mellan oss själva och våra avlägsna släktingar, säger Luo.