• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Hur väver en spindel sitt nät?

    En av tarantellerna som Emily Setton studerade för att få insikter i spinndynor. Kredit:Emily Setton

    Emily Setton tar bort locket från en liten plastfat på sin labbbänk. Inuti den genomskinliga, rektangulära plattan finns halvcirkelformade brunnar som innehåller hundratals runda pärlor ungefär samma färg och storlek som couscous - den stora sorten.

    Setton, en doktorand i labbet hos professorn integrativ biologi Prashant Sharma, är precis tillbaka från en studieresa till ökenliknande sydöstra Colorado, där hon smygande samlade dessa ägg från greppen på de kvinnliga bruna tarantulorna från Texas som vakade dem i sina hålor i sanden. Hon behövde embryona för sin forskning om spindlars unika former och förmågor.

    "Jag ville verkligen förstå hur spindlar gör spindlar, och hur deras ben kan ha modifierats över tiden för att göra dem. Vad är den genetiska arkitekturen för nätvävande bihang?" säger Setton. "Jag är intresserad av hur du skapar nya strukturer – hur utvecklas de och hur skapar naturen nyhet på genetisk nivå?"

    Setton försökte använda ägg från vanliga husspindlar, men de är alldeles för små för att tillämpa de forskningsmetoder hon behövde. Tarantulaägg, fann hon, var mycket bättre lämpade för uppgiften. Att ha några lurviga spindlar som husdjur är inte så illa heller. De äter inte mycket, även om det är avskräckt att ta dem på promenader.

    Spindelns spindel är ett otroligt unikt organ. Inget annat djur har ett liknande. Setton är djupt nyfiken på hur detta händer.

    "Snurrorna är en av ... de uppfinningar av evolution som har gjort det möjligt för en grupp djur att bli otroligt framgångsrika", säger hon. "De finns över hela världen, förutom i Antarktis, där det är för kallt."

    Sharmas labb studerar spindlar och deras förfäder för att ställa frågor om hur deras unika former kom till. Innebär skapandet av spindelns spindel att samarbeta gener som redan existerade för andra syften – till exempel gener involverade i andningsorgan eller benutveckling – eller utvecklar naturen nya gener för nya funktioner?

    "Min rådgivare vill veta varför pappas långa ben (eller skördemän, som inte är spindlar) har långa ben. Jag vill veta:Hur väver spindlar nät?" Setton förklarar. "Svaret är, vi vet inte. Vi vet inte hur silke tillverkas eller hur spinndynorna och tapparna i spinndynorna är gjorda, på genetisk nivå. Det finns så mycket vi inte vet; mitt inre barn vill veta."

    Så Settton har gett sig ut på en sorts gruvexpedition och undersökt bihangen till att utveckla spindembryon över tiden, letat efter vilka gener som tänds och när – och var i deras kroppar.

    Hon jämför med andra arter för att se om hon kan se hur gammal eller ny en viss gen är och vad dessa gener gör hos andra relaterade arter.

    "Vissa trender dyker upp som indikerar att spinndyssar uttrycker ett betydande antal "gamla" gener och ett betydande antal "nya" gener", förklarar hon, baserat på hennes senaste forskning, delvis finansierad av Emlen, John and Virginia Award Fund för Enastående doktorandarbete i zoologi.

    Arbetet är hårt och det finns praktiskt taget ingen lekbok. Få har trampat där Setton befinner sig idag.

    "Jag trodde aldrig att jag skulle arbeta i ett labb där jakt på tarantula var en sak vi gjorde", säger hon. "Jag gillar felsökningen. Jag gillar utmaningen med det, att studera ett icke-modellsystem. Det är frustrerande ibland, men det är också väldigt roligt eftersom mycket av det är nytt."

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com