• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13.01.2024, 10:28
Михаил Орлов
19
30 507

Минога помогла понять, как позвоночные животные отрастили голову

❋ 4.2

Одна из самых больших загадок эволюции — это появление у позвоночных их головы и черепа. Авторы нового исследования утверждают, что решили ее, тщательно изучив эмбриональное развитие одного из самых примитивных современных позвоночных — японской, или тихоокеанской, миноги.

Японская, или тихоокеанская минога
Японская, или тихоокеанская минога Lethenteron camtschaticum / © Takayuki Onai, University of Fukui / Автор: Pinaria Caprarius

Позвоночные играют особую роль в современной биосфере. Они крупные, сложноорганизованные и относятся к числу наиболее успешных в эволюционном плане животных. Позвоночные — это существа, имеющие позвоночник, которые относятся к типу хордовые. В него входят и некоторые другие животные, такие как ланцетники и оболочники. Они лишены позвоночника, но по крайней мере часть жизни имеют другую опорную структуру, которая тянется вдоль тела, — хорду.

Первые предки хордовых возникли на заре современного этапа эволюции биосферы — в кембрийском периоде. Считается, что они напоминали ланцетников — небольших современных хордовых, у которых нет ни позвоночника, ни даже головы: только хвост, прикрепленный к туловищу.

Вскоре появились и первые позвоночные — скорее всего, они были родственны ныне живущим круглоротым, прежде всего миногам. Эти животные имеют лишь примитивный череп и лишены челюстей, что не мешает им впиваться в тело рыб и паразитировать на них. Оставался большой вопрос: в какой момент позвоночные отрастили голову, то есть приобрели обособленный головной отдел тела и соответствующую часть скелета?

Одни ученые полагали, что голова первого позвоночного (а значит, и всех его потомков) образовалась из модифицированных позвонков, то есть исходно была частью позвоночника. Такое предположение одним из первых высказал еще Гёте. Другие утверждали, что череп появился самостоятельно и независимо, на основе каких-то других структур.

Японские исследователи, которые опубликовали статью в журнале iScience, утверждают, что нашли ответ на этот вопрос. С помощью серий ультратонких срезов и сканирующей электронной микроскопии они подробно изучили эмбриональное развитие японской, или тихоокеанской, миноги Lethenteron camtschaticum. Ранее столь детального и достоверного описания эмбриогенеза миног не было. Исследователи также изучили паттерны генной экспрессии у L. camchaticum, а для сравнения — ланцетников и полухордовых (беспозвоночные животные, близкие типу хордовых).

Динамика развития головной мезодермы миноги / © T. Onai et al., 2023

В центре пристального внимания ученых оказалось развитие мезодермы головы миноги, а также сомитов. Так называют парные мезодермальные образования, расположенные симметрично по бокам хорды и зачаточной нервной системы позвоночных.

Ранее эмбриологи заметили, что в головной части зародышей позвоночных также имеются парные образования — пузырьки, которые напоминают сомиты. Предстояло выяснить, действительно ли те и другие структуры имеют общее происхождение. Авторы новой статьи уверенно опровергли такую связь.

Они подтвердили, что в голове зародыша миноги действительно появляются характерные кластеры (скопления) клеток. Однако они не имеют форму розеток (круга с отверстием посередине), которую чаще всего принимают сомиты позвоночных. Такие розетки важны на последующих стадиях развития зародыша. Более того, в тканях развивающейся миноги не обнаружено активности генов, участвующих в формировании сомитов и разделении зародыша на сегменты — находящиеся друг за другом похожие участки.

Выходит, мезодерма головы позвоночных животных развилась независимо от позвонков и уже на самых ранних этапах эволюции. В то же время сомиты, по мнению авторов исследования, скорее всего, возникли у еще более древнего общего предка вторичноротых — крупной группы животных, куда входят хордовые (включая позвоночных), полухордовые и иглокожие.

Ученые считают, что их статья положит конец длившимся полтора века спорам зоологов о том, появилась голова позвоночных «сама по себе» или была всего лишь производным их позвоночника.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
15 октября, 15:34
Адель Романова

Еще до официального открытия объект 3I/ATLAS попадал в поле зрения обсерваторий, и недавно эту межзвездную комету рассмотрели на архивных изображениях с космического телескопа TESS. На этих снимках у нее не оказалось комы. Тем не менее астрономы уверены, что комета должна была быть активной уже тогда.

15 октября, 11:16
ПНИПУ

16 октября отмечается Всемирный день хлеба – продукта, который вносит значимый вклад в ежедневную жизнь и питание людей. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему белый портится быстрее ржаного, нужно ли убирать глютен из рациона, на какие полезные виды муки заменить пшеничную, какие подойдут веганам, диабетикам и аллергикам и как правильно хранить мучные изделия.

16 октября, 08:40
Любовь С.

Исследователи нашли в древнейших породах Гренландии, Канады и Южной Африки следы вещества с «внеземным» соотношением изотопов. По их мнению, его принесла прото-Земля — предшественник нашей планеты, предположительно существовавший до ее столкновения с другой планетой и образования Луны.

13 октября, 11:10
Илья Гриднев

Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.

15 октября, 15:34
Адель Романова

Еще до официального открытия объект 3I/ATLAS попадал в поле зрения обсерваторий, и недавно эту межзвездную комету рассмотрели на архивных изображениях с космического телескопа TESS. На этих снимках у нее не оказалось комы. Тем не менее астрономы уверены, что комета должна была быть активной уже тогда.

13 октября, 19:23
Адель Романова

Недавно опубликованный план терраформирования Красной планеты предусматривает насыщение ее воздуха кислородом на 99%. При этом атмосферное давление должно будет стать примерно таким, как на высоте около 13-14 километров над Землей. Специалисты считают, что в такой среде можно дышать. Более того, у них есть конкретный план по достижению этой цели.

20 сентября, 08:52
Александр Березин

Посадка, включая выгорание куска степи, прошла штатно, но часть грызунов на борту погибли. Правда, погубила их не повышенная космическая радиация полярной орбиты, влияние которой на млекопитающих планировали выявить в миссии, а более банальные причины.

13 октября, 11:10
Илья Гриднев

Согласно новой гипотезе, сознание возникает не только из-за активности нейронов, но и благодаря физическим процессам — электромагнитным полям от движения жидкости в мозге. Эта модель, как и ее предшественники, пока носит теоретический характер, но предлагает нестандартный взгляд на проблему синхронизации работы разных отделов мозга.

26 сентября, 11:41
ИИМК РАН

Археологи Института истории материальной культуры РАН (ИИМК РАН), при поддержке фонда «История отечества» в ходе раскопок обнаружили на всемирно известной стоянке каменного века Костенки-17 в Воронежской области редчайшие украшения из зубов песца и окаменелой раковины, а также уникальный для этого времени нуклеус из бивня мамонта для снятия заготовок.

[miniorange_social_login]

Комментарии

19 Комментариев
Жаль, что у последователей дарвина - голова так и не отросла ))
    Sam Dowson
    16.01.2024
    -
    0
    +
    Ты ни чего не попутал, голубец? У меня-то как раз голова есть, зато твою не видно даже под микроскопом) И вряд ли она будет заметна в другие увеличительные приборы через сколь либо продолжительное время.
ИМХО, очевидно, что голова - это место, куда едят.
-
-4
+
В журнале «Сайентифик америкэн» приводятся слова социолога Родни Старка, который сказал: «На протяжении 200 лет нам внушали, что, если хочешь быть ученым, нельзя засорять свой ум религиозными идеями». Он также отметил, что в исследовательских институтах «верующие ученые стараются помалкивать».Если вы принимаете теорию макроэволюции как факт, тогда вам нужно поверить в то, что ученые-агностики и атеисты не примешивают свои личные взгляды к научным доказательствам. Вам нужно поверить в то, что в результате мутаций и естественного отбора появились все сложные формы жизни, хотя сто лет исследований миллиардов мутаций показали, что ни один отдельный вид в результате мутаций не превратился в совершенно новый. Вам нужно поверить в то, что все живые организмы постепенно эволюционировали от общего предка, хотя палеонтологическая летопись неоспоримо свидетельствует, что основные виды растений и животных появились внезапно и даже за миллиарды лет так и не эволюционировали в другие виды. Кажется ли вам, что такая вера основана на фактах? Или это всего лишь выдумка? Действительно, поддерживать теорию эволюции — дело «веры»
Paul Vlasov
15.01.2024
-
-2
+
С. В. Савельева пусть почитают. Он миногами занимался и все давно известно, открыватели, косоглазые.
    Paul Vlasov, Все их исследование строится вокруг работ Кольцова Н.К. опыты которого они и повторили тщательно, скурпулезно и на технически другом уровне. И об этом они честно сообщают в преамбуле оригинала статьи. Не понимаю суть вашего неприятия "косоглазых" учитывая что Савельев, согласно Википедии, такой скурпулезностью не заморачивается. https://ru.wikipedia.org/wiki/Савельев,_Сергей_Вячеславович
Sam Dowson
14.01.2024
-
0
+
Кости черепа фактически эктодермального происхождения. Позвонки - типично мезодермального. Непонятно, в чём тут может быть загадка что от чего произошло.
То есть и позвонки из пузырька, и голова из пузырька?!
    -
    -1
    +
    Малинка Малинка, все сначала взялось из "пузырька" под названием зигота. но пузырьки в голове не связаны с парными структурами в теле эмбриона (сомитами), так что она возникла независимо -- согласно выводам авторов
Михаил Орлов, оригинальная статья не доступна. Пожалуйста, кто же всё-таки победил в полуторавековом споре?
Ну... то есть таки не из позвоночника?
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно