Caniataodd yr astudiaeth o DNA y llysywen bendoll pysgod di-ên gyntefig i genetegwyr Rwsia ddod o hyd i'r ateb i'r cwestiwn o sut y cafodd ein cyndeidiau'r ymennydd cymhleth a'r benglog yr oedd ei angen ar ei gyfer.
Disgrifir darganfyddiad genyn arbennig, y rhoddodd ei esblygiad y benglog a'r ymennydd i'n cyndeidiau, yn y cyfnodolyn Scientific Reports. Yn ôl Andrei Zaraisky, yn cynrychioli Sefydliad Cemeg Bioorganig Academi Gwyddorau Rwsia, darganfuwyd y genyn Anf / Hesx1 yn y llysywen bendoll, sef yr asgwrn cefn byw hynaf. Yn ôl pob tebyg, ymddangosiad y genyn hwn a nododd y trobwynt y daeth ymddangosiad yr ymennydd mewn fertebratau yn bosibl ar ei ôl.
Un o'r nodweddion pwysicaf sy'n gwahaniaethu ffawna fertebra modern oddi wrth infertebratau yw presenoldeb ymennydd datblygedig, cymhleth. Yn unol â hynny, er mwyn amddiffyn y meinwe nerfol cain rhag difrod posibl, mae gwain amddiffynnol galed wedi ffurfio. Ond mae sut yr ymddangosodd y gragen hon, a'r hyn a ymddangosodd yn gynharach - y craniwm neu'r ymennydd - yn anhysbys o hyd ac yn parhau i fod yn fater dadleuol.
Gan geisio dod o hyd i ateb i'r cwestiwn hwn, mae gwyddonwyr wedi arsylwi datblygiad, gweithgaredd a bodolaeth genynnau ar gyfer mycsinau a llysywen bendoll, sef y pysgod mwyaf cyntefig. Yn ôl gwyddonwyr, mae gan y pysgod di-ên hyn lawer yn gyffredin â'r fertebratau cyntaf a oedd yn byw ym mhrif gefnfor y Ddaear tua 400-450 miliwn o flynyddoedd yn ôl.
Wrth astudio gwaith genynnau mewn embryonau llysywen bendoll, llwyddodd Zaraisky a'i gydweithwyr i daflu goleuni yn rhannol ar esblygiad fertebratau, y mae bodau dynol, fel y gwyddys, yn perthyn iddynt. Mae ymchwilwyr bellach yn penderfynu pa enynnau sydd yn DNA fertebratau a pha rai nad ydynt mewn infertebratau.
Yn ôl genetegwyr Rwsiaidd, yn ôl yn 1992, roeddent yn gallu dod o hyd i enyn diddorol (Xanf) yn DNA embryonau broga, a oedd yn pennu twf blaen yr embryo, gan gynnwys yr wyneb a'r ymennydd. Yna awgrymwyd mai'r genyn hwn a allai osod twf yr ymennydd a'r benglog a'r fertebratau. Ond ni chafodd y farn hon gefnogaeth, gan fod y genyn hwn yn absennol mewn mycsinau a llysywen bendoll - yr fertebratau mwyaf cyntefig.
Ond yn ddiweddarach darganfuwyd y genyn hwn serch hynny yn DNA y pysgod uchod, er ei fod ar ffurf sydd wedi'i newid ychydig. Cymerodd ymdrechion enfawr i allu echdynnu'r Hanf anodd ei dynnu o'r embryonau a phrofi ei fod yn gweithredu fel ei analog yn DNA bodau dynol, brogaod a fertebratau eraill.
I'r perwyl hwn, cododd y gwyddonwyr embryonau llysywen bendoll yr Arctig. Ar ôl hynny, arhoson nhw tan y foment pan ddechreuodd eu pen ddatblygu, ac yna tynnu màs o foleciwlau RNA ohono. Cynhyrchir y moleciwlau hyn gan gelloedd pan fyddant yn “darllen” genynnau. Yna cafodd y broses hon ei gwrthdroi a chasglodd gwyddonwyr lawer o linynnau DNA byr. Mewn gwirionedd, copïau ydyn nhw o enynnau sydd fwyaf gweithgar mewn embryonau llysywen bendoll.
Roedd yn haws o lawer dadansoddi dilyniannau DNA o'r fath. Rhoddodd astudio’r dilyniannau hyn gyfle i wyddonwyr ddod o hyd i bum fersiwn debygol o’r genyn Xanf, y mae gan bob un ohonynt gyfarwyddiadau unigryw ar gyfer synthesis protein. Yn ymarferol, nid yw'r pum fersiwn hyn yn wahanol i'r rhai a geir yng nghorff brogaod yn y 90au pell.
Roedd gwaith y genyn hwn mewn llysywen bendoll tua'r un faint ag yn ei dreth ar DNA fertebratau mwy datblygedig. Ond roedd un gwahaniaeth: cafodd y genyn hwn ei gynnwys yn y gwaith lawer yn ddiweddarach. O ganlyniad, mae penglogau ac ymennydd llysywen bendoll yn fach.
Ar yr un pryd, mae tebygrwydd strwythur genyn y llysywen bendoll Xanf a’r genyn “broga” Anf / Hesx1 yn nodi bod y genyn hwn, a ymddangosodd tua 550 miliwn o flynyddoedd yn ôl, yn pennu bodolaeth fertebratau. Yn fwyaf tebygol, ef oedd un o brif beiriannau esblygiad fertebratau yn gyffredinol a bodau dynol yn benodol.
