Intelligent design i hundespytt og i råttent tre
Evolutionsnyheter; 25. jan.2018
Oversatt herfra.


Bilde 1. Kreditt: Dallas Floer Photography , via Flickr.


Det er ikke ofte du får et vitenskapelig artikkel om hundespyt, men la oss se hva vi finner i en som dukket opp i PLOS ONE denne måneden: "Salivary proteomics of healthy dogs: An in-depth catalog" av Torres et al. Takk og lov forskere er villige til dristig å gå dit få har gått før, som i den mørke hulen til en hunds munn. Deres mål:
-For å gi en grundig katalog over spytt-proteomet og endogent peptidom hos friske hunder, vurdere proteiner og peptider med antimikrobielle egenskaper, og sammenlign de vanligste spyttproteinene og peptidene mellom forskjellige rase fylogeni-grupper.
Sju forskere bestemte seg for å sjekke spyttet fra 36 hunder med 19 raser. Ved hjelp av bomullspinner og samlingspakker samlet de forsiktig spytt fra hundens tannkjøtt, inkludert noen av sine egne kjæledyr, etter å ha forsikret seg om at hundene var fri for periodontal sykdom. De klassifiserte rasene i fire grupper. Så undersøkte de spyttet med toppmoderne massespektrometre. Det de fant var virkelig ganske forbløffende:
2.491 proteiner og endogene peptider ble funnet i spytt av friske hunder uten periodontal sykdom. Hele hund-fylogeni-gruppens spytt var rik på proteiner og peptider med antimikrobielle funksjoner. Den gamle rase-gruppen var tydelig ved at den inneholdt unike proteiner og manglet mange proteiner og peptider tilstede i de andre gruppene.KSI i hundespytt og tre


Tusenvis av proteiner i hundespytt! Dette er en størrelsesorden mer proteintyper enn estimert av tidligere forskning. Hadde du forventet så mye komplisert spesifisert informasjon i en klar, klebrig, uappetittlig væske? Hvis vi anslår et gjennomsnitt på 250 aminosyrer pr protein eller peptid, tre baser pr. Aminosyre-kodon og fire biter per DNA-kode, så utgjør det 7,5 megabit KSI (Kompleks Spesifisert Informasjon) i hundespytt! Et vennlig slikk fra kjæledyret maler ansiktet ditt med intelligent design.
Hvert protein, husker du, er laget av nøyaktige sekvenser av aminosyrer, alle venstrehendte, som representerer oversettelser av DNA-koden. Og som Jonathan Wells har gjort klart, er DNA-koden bare én kode ut av flere cellulære koder som styrer proteinproduktet fra den første transkripsjonen til den endelige oversettelsen og folding, og styrer den til funksjonens sted: i dette tilfellet hundens munn. Så 7,5 megabit er på den lave siden av den sanne KSI i hundespytt.

Bilde 2. Dimensjoner i protein-folding

Videre er disse proteinene der av en grunn:
En av de viktigste funksjonene til spytt er å beskytte munnhulen og indirekte andre organer mot infeksjoner. I denne studien har 7 av de 10 mest omfattende proteinene immunfunksjoner. I tillegg identifiserte vi 26 peptider og proteiner (samt enkelte isoformer) som har blitt rapportert å ha antimikrobielle funksjoner i menneske-spytt; 4 av disse var også i de 10 beste av hundens spytt. Seks av de 26 proteinene og peptidene var ikke tilstede i alle fire rasegrupper som indikerer variasjonen blant individuelle hunder eller hunderaser. Det er sannsynligvis mange flere proteiner og peptider med antimikrobielle funksjoner i de 2.491 som er identifisert i studien.
Unødig å si, er mange proteiner i spytt er også viktige for fordøyelsen, selv om hunder synes å sluke maten uten å gi spytt mye tid til å virke. Men som kjæledyreiere vet, utsondrer hunder mye spytt. De proteiner beskytter munnen med megabits av CSI. Det er bra at de har alle de antimikrobielle stoffene og immunproteinene klare, slik som de henter mat fra gulvet og drikker ut av toalettet.
Spytt kan også ha atferds-funksjoner involvert i hundekommunikasjon. I tilfelle du tror all siklingen, viser vennskap, advarer Live Science , "Hunden din kan slikke munnen sin fordi den tror du er en tosk." Men det er et spørsmål for en annen gang.

Bilde 3. Soppbevokst trerot


KSI i råttent tre


Snu rundt en råtnende trestokk, og du vil sannsynligvis se noen ubehagelige dyr som flykter bort fra lyset, og finne fuktig sopp som sprer seg fra hver spalte. Det er ikke den typen ting du ønsker å dra inn i huset eller velge som peisved. Vi kan være takknemlige for at organismene liker dette habitatet likevel, fordi de utfører en viktig funksjon ved å bryte ned tre for neste generasjon av planter.
De fleste av oss er klar over rollen til sopp i å bryte ned tre. Det som overrasket forskere ved Helmholtz-senteret for miljøforskning var hvor mye av det det er i en råtnende trestokk. De faktiske tellingen oversteg med en størrelsesorden i forhold til tidligere estimater:
Hittil har det blitt utført lite forskning på sopp som lever på døde trær, selv om de er avgjørende for skogsøkologien ved å bryte ned dødt tre og fullføre elementets syklus mellom planter og jord. Jord-biologer fra Helmholtz senter for miljøforskning (UFZ) har nå oppdaget at antall sopparter som lever i døde trær, er 12 ganger høyere enn tidligere antatt.


Du kan kanskje huske Ann Gaugers ved-utfordring https://evolutionnews.org/2012/07/the_lignin_enig/ til evolusjon basert på en BIO-kompleksitetsartikkel av Leisola, Pastinen og Axe. Lignin er et tøft molekyl for å fordøye, selv om det er rikt på energi. Man ville tro at mange organismer ville ha utviklet måter å utnytte denne matkilden, men bare svamper har denne egenskapen. Det er slående at deres funksjon fungerer til det beste for hele økosystemet. Helmholtz-senteret er enig:
Sopper som lever på trær utfører en viktig funksjon i skogsøkosystemet ved å bryte ned dødt tre. Dette er ikke lett , fordi tre er svært motstandsdyktig. Den holdes sammen ved et biopolymer kjent som lignin, som sammen med cellulose og hemicellulose danner celle-veggen til treaktige planter og gir treet dets stabilitet. Sopp er i stand til å bryte ned det robuste ligninet og de fleksible cellulosefibrene ved å frigjøre enzymer som forårsaker at polymerene nedbrytes og blir mineralisert. Som en del av økosystemets syklus blir det resterende materialet en del av humuslaget, noe som gir jorda stabilitet og danner underlaget for en ny generasjon trær.

Bilde 4. Symbiose -plante/sopp


Et bilde viser hvordan forskere målt svampemengder. De observert 300 falne trær fra 11 arter, inkludert løvtrær og nåletrær.
Trærne omfattet syv løvtre-arter som bøk, eik, poppel og aske og fire bartrearter: gran, skotsk furu, Douglas-gran og lerk. Tre år senere kom de tilbake for å se hva slags soppsamfunn som hadde etablert seg i trestammene. Resultatene var forbløffende: "Mangfoldet av sopp som holdt til i trærne var en størrelsesorden (*10) større enn tidligere antatt ," sier Dr Witoon Purahong, en jordøkolog ved UFZ i Halle og den første-forfatter i studien.
De kunne ikke identifisere alle soppene, men anslått totalt 1 254 "operative taksonomiske enheter" (ikke navngitte arter) per stamme. Overraskende nok har nåletrærne, som i evolusjonærsystemet er tidligere og mer primitive enn løvtrær, den største soppdiversiteten. Et annet uventet funn var at sopp er selektiv i forhold til sine trær: «Eik og ask har hver for eksempel svært spesifikke samfunn av sopparter, hvis sammensetning er svært forskjellig fra de som finnes på andre løvtrær.» Selv trær med lignende tre-sammensetning har ulike soppsamfunn.
De peker på "millioner av år med samevolusjon mellom trær og tresopp," men så innrømmer de en annen gåte. "Hva er fascinerende, men som Buscot legger til, er det i noen tilfeller spesialiseringen av sopp på dødt tre større enn den av symbiotisk sopp på levende planter." Kompleksitet ser ut til å ha oppstått tidligere.

Konklusjon
Disse to forskningsprosjektene gir, uvanlige som de er, verdifull innsikt i fungerende økosystemer (en hunds munn og et skogbunn), som kan føre til søknader om menneskers helse og bevaring av biologisk mangfold. Utover det, skjønner du kanskje forbauselsen på å finne mer kompleksitet enn forventet. Innenfor hvert habitat undersøkt, fortsetter vitenskapen å finne langt mer kompleksitet enn enkle mutasjoner og naturlig utvalg noensinne kan håpe å produsere. Videre har hvert protein, og hver sopp, en viktig rolle å spille i systemer som er større enn dem selv. Er det ikke hva intelligent design vitenskap ville ha forespeilet?

 

Tager: Aminosyrer; Ann Gauger; BIO-kompleksitet; DNA; peptider.

 

Ansvarlig for oversettelse og bilder: Asbjørn E. Lund