Næbdyret er ofte blevet kåret som verdens mærkeligste pattedyr. Det lille ande-bæver-agtige dyr fra Australien har nemlig et væld af bizarre kendetegn. Det lægger fx æg i stedet for at føde unger, sveder mælk ud gennem kroppen, har en giftklo og hele 10 kønskromosomer. Gennem en unik kortlægning af dets arvemasse har et forskerhold anført af Københavns Universitet fundet svar på, hvor nogle af næbdyrets besynderlige træk kommer fra.
Den lægger æg, men giver die, er tandløs, har en giftklo, svømmehud mellem tæerne, selvlysende pels og hele 10 kønskromosomer. Siden europæere opdagede næbdyret i Australien i slutningen af 1700-tallet har det finurlige pattedyr med det andelignende næb forundret videnskabsfolk.
Nutidens forskere forsøger stadig at blive klogere på, hvor næbdyret – der ofte kåres som verdens mærkeligste pattedyr – har fået sine særpræg fra. Og nu er de kommet et godt stykke videre. Et internationalt forskerhold anført af biologer fra Københavns Universitet har som de første kortlagt næbdyrets fulde genom. Studiet er netop publiceret i det videnskabelige tidsskrift Nature.
“Genom-kortlægningen giver os svarene på, hvordan nogle af de bizarre træk ved næbdyret er opstået. Næbdyret er samtidig vigtigt for at forstå evolutionen af andre pattedyr bedre – inklusive os mennesker. Det rummer nøglen til, hvorfor vi andre pattedyr har udviklet os til blive dyr, der føder unger i stedet for at lægge æg,” siger professor Guojie Zhang fra Biologisk Institut.
Næbdyret tilhører den gamle orden af pattedyr, kloakdyr, der eksisterede millioner af år før alle andre nulevende pattedyr opstod.
“Selvom næbdyret hører til pattedyrene, er det genetisk en blanding af pattedyr, fugl og krybdyr. Det har bevaret mange af de oprindelige træk fra dets forfædre, som sandsynligvis har bidraget til dets succes med at tilpasse sig sit miljø,” siger Guojie Zhang.
Lægger æg, sveder mælk og er tandløs
Et af næbdyrets mest spøjse kendetegn er, at det både lægger æg og har mælkekirtler, som det fodrer sine unger med – dog ikke gennem brystvorter, men ved at svede mælken ud gennem kroppen.
Hvor vi mennesker undervejs i evolutionen har tabt alle tre såkaldte vitellogenin-gener, der er vigtige for at kunne producere æggeblomme, har fx kyllinger stadig alle tre. Studiet viser, at næbdyret stadig bærer på ét af de tre vitellogenin-gener og tabte de øvrige to for ca. 130 millioner år siden. Men i kraft af det sidste gen er det altså stadig i stand til at lægge æg. Det skyldes formentlig, at det ikke er lige så afhængigt af at danne æggeblommeproteiner som fugle og krybdyr, idet det også producerer mælk til ungerne.
I alle øvrige pattedyr er vitellogenin-generne blevet erstattet med kasein-gener, som sørger for, at vi kan producere proteinet kasein, der er hovedkomponent i mælk. Den nye forskning viser, at næbdyret også bærer på kasein-generne, og at sammensætningen af næbdyrets mælk derfor er meget lig mælken hos fx køer og mennesker.
“Det fortæller os, at mælkeproduktion i alle nulevende arter af pattedyr er udviklet gennem det samme sæt gener, der stammer fra en fælles forfader, der levede for over 170 millioner af år siden side om side med de tidlige dinosaurer i Juraperioden,” siger Guojie Zhang.
En anden ting, der gør næbdyret specielt, er, at det modsat langt de fleste pattedyr er tandløst. Selvom kloakdyrenes nærmeste forfader havde tænder, er det nulevende næbdyr i stedet udstyret med to hornplader, som det bruger til at mose sin føde med. Studiet viser, at næbdyret tabte tænderne, da det for ca. 120 millioner år siden mistede fire ud af de otte gener, der er involveret i udviklingen af tænder.
Eneste dyr med 10 kønskromosomer
Endnu en af de mærkværdigheder ved næbdyret, som forskerne har kigget nærmere på er måden, som dets køn bliver bestemt på. Såvel mennesker som alle andre pattedyr i verden har to kønskromosomer, som er det, der afgør vores køn: X/Y-systemet, hvor XX er hunkøn, og XY er hankøn. Men kloakdyrene, inklusive vores næbbede ven, har som noget helt unikt hele 10 kønskromosomer: fem Y- og fem X-kromosomer.
Takket være et næsten komplet genom på kromosomniveau antager forskerne nu, at de 10 kønskromosomer var organiseret i en ringformation i kloakdyrenes forfædre, som senere i evolutionen blev brudt i mange små stykker X- og Y-kromosomer. Samtidig afslører kortlægningen, at størstedelen af kloakdyrenes kønskromosomer har mere tilfælles med kyllinger end mennesker. Det er så at sige et evolutionært link mellem pattedyr og fugle.
OM NÆBDYRET
• Næbdyret lever i det østlige Australien og på Tasmanien. Det er fredet og af IUCN klassificeret som nær-truet.
• Næbdyret hører til pattedyrene, bl.a. fordi det har mælkekirtler, hårvækst og tre knogler i mellemøret, som er med til at definere pattedyr.
• Næbdyret tilhører pattedyrordenen kloakdyr, som har fået navnet, fordi de bruger samme åbning til urin, afføring og som kønsåbning.
• Dyret er en fremragende svømmer og tilbringer meget af sin tid i floder, hvor det jager føde i form af insekter og skaldyr.
• Det karakteristiske næb er fyldt med elektriske sensorer, som næbdyret bruger til at finde byttedyr med i mudderbunden af floder.
• Han-næbdyr har en giftklo siddende på anklen med gift, som er kraftig nok til at slå en hund ihjel, og som kommer i brug, når hannerne slås om territorier.
• I 2020 viste et studie, at næbdyrets pels er fluorescerende. Når man kommer den brune pels under UV-lys, skinner den i en blå-grøn farve.
OM STUDIET
• Med avanceret gensekventerings-teknologi, der kombinerer alle cutting-edge-metoder på omådet har forskerholdet kortlagt et næsten komplet genom på kromosomniveau fra både næbdyret og dets kusine, myrepindsvinet – de to eneste nulevende slægter i ordenen af kloakdyr. Gendataene fylder 90 procent af hullerne i tidligere genom-kortlægninger ud. Over 96 procent af genom-sekvenserne er nu placeret i kromosomer.
• Forskerne har sammenlignet kloakdyrenes genomer med genomdata fra kylling, menneske, pungrotte, tasmansk djævel og firben.
• Udover Yang Zhou (førsteforfatter) og Guojie Zhang fra Københavns Universitet er forskningen udført af bl.a. Linda Shearwin-Whyatt fra The University of Adelaide i Australien og Jing Li fra Zhejiang University i Kina (se den fulde forfatterliste i forskningsartiklen).
• Studiet er netop publiceret i det prestigefyldte tidsskrift Nature.
