Руки людини виявилися зябрами, що мутували

Група генетиків з Кембриджського університету і Морської біологічної лабораторії (Marine Biological Laboratory) довела, що кінцівки людини могли еволюціонувати з зябер хрящових риб, таких як акули або скати. Виявилося, що за розвиток зябрових дуг і людських рук і ніг відповідає один і той же ген, названий Sonic hedgehog. Результати дослідження опубліковані в журналі Development, – передає Lenta.ru.

Вперше гіпотеза походження плавників риб, а потім і кінцівок сухопутних тварин від зябрових структур хрящових риб була запропонована в 1878 році німецьким анатомом Карлом Гегенбауером. Хрящові риби, на відміну від кісткових, мають зябровими перегородками, які прикріплені до склепіння хрящової дуги і захищають зябра від пошкоджень. Від самих дуг відходять пальцевидні зяброві пелюстки. Однак жодна зі знайдених скам'янілостей не підтверджувала припущення анатома.

Вчені перевірили ідею Гегенбауера, використовуючи новітні генетичні методи в дослідженнях ембріонів ската, і виявили схожість у механізмах, які беруть участь в утворенні зябрових дуг у хрящових риб і кінцівок у людини. За словами біологів, ключову роль відіграє ген Sonic hedgehog, названий так на честь героя комп'ютерних ігор Їжачка Соніка.

Sonic hedgehog, який бере участь в розвитку кінцівок людини та визначає формування кожного пальця, виявився важливий і для освіти зябрових променів в ембріонах ската. У ссавців ген вказує організму, як будуть розташовуватися осі розвитку кінцівок, наприклад з якого боку буде знаходитися великий палець, а з якою – мізинець. Пізніше він починає підтримувати зростання кінцівки. Щоб перевірити, чи виконує ген ті ж самі функції в рибах, вчені придушили його активність на різних етапах росту ембріона.

Якщо Sonic hedgehog пригнічувати в самому початку розвитку, зяброві пелюстки будуть утворюватися на неправильній стороні дуги. На пізніх етапах переривання активності гена призводило до того, що зяброві пелюстки виявлялися недорозвиненими. Подібним чином ген працює і з кінцівками людини.

Генетики підкреслюють, що робота не доводить походження рук і ніг людини від зябер, проте в будь-якому випадку їх розвиток управляється однією і тією ж генетичною програмою, а значить, вони мають фундаментальну еволюційну взаємозв'язок. Вчені сподіваються, що нові скам'янілості допоможуть відповісти на питання, чи дійсно кінцівки тварин походять від зябер або вони формувалися окремо, але запозичивши для себе ті ж самі механізми.