20.08.2020
Мария Кривоченко

Плавники австралийских рыб пролили свет на эволюцию конечностей

2.5

У редких австралийских рыб обнаружили ген, ответственный за появление конечностей. Ученые считают, что особая программа эмбрионального развития помогла ему сформировать четвероногим конечности и пальцы и выбраться на сушу.

Образец плавника рогозуба который использовали в исследовании / ©Science Advances
Образец плавника рогозуба который использовали в исследовании / ©Science Advances

В девонском периоде, примерно 380 миллионов лет назад, на Земле возникли первые четвероногие — они произошли от лопастеперых рыб. Ученые до сих пор не могут найти механизм, который помог бы развиться конечностям из плавников.

Группа биологов из Австралии, Германии и Италии решила, что обнаружить его помогут рогозубы — ближайших родственников древних двоякодышащих (группа пресноводных лопастеперых) и, как следствие, четвероногих. По этой причине их плавники лучше всего подходят для изучения эволюции конечностей. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

Исследователи изучили плавники эмбрионов рогозубов и нашли в них ген hoxa13, ответственный за развитие конечностей. Важно, что в плавниках других рыб, которые не так тесно связаны с тетраподами, его нет. «Эта находка ясно указывает на то, что примитивная рука уже присутствовала у предков наземных животных», — рассказал доктор Йост Вольтеринг, один из авторов работы.

Экспрессия генов в плавнике / ©Science Advances

«Рука» рогозуба слабо напоминает анатомию конечностей четвероногих, поскольку у нее не развиты пальцы. Чтобы понять, откуда возникло такое различие, биологи изучили экспрессию генов, участвующих в формировании лап. Исследование показало, что древним двоякодышащим для выхода на сушу понадобился «завершающий штрих» — особая программа эмбрионального развития, которая отвечала за формирование пальцев. По ней гены alx4, hand2, hoxa13, hoxd13 начинали работать привычным для лопастеперых образом. Нoxd13, отвечающий за развитие пальцев, продолжал быть активным только в одной половине плавника, но затем распространялся по всей будущей конечности и давал сигнал к образованию пальцев.

Действие генов во время формирования конечностей / ©Science Advances

Авторы работы считают, что их исследование доказывает распространенную теорию о появлении четвероногих, которую выдвинули еще в начале ХХ века. Она постулирует, что пальцы возникли из-за расширения радиалий — костных плавниковых лучей. Расширение элементов скелета как раз заметили биологи во время сравнения плавников двоякодышащих с конечностями четвероногих.

Они собираются продолжить исследования, чтобы понять процесс формирования конечностей из плавников и описать механизмы, которые сделали их настолько разными. Авторы собираются исследовать разные виды рыб, в том числе тех, у которых нет такой долгой истории развития, как у рогозубов.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 11:03
Александр Березин

Новая работа в авторитетном научном журнале показала, что за восемь месяцев титр антител от мРНК-вакцин падает в десятки раз, а от векторной — на том же аденовирусе, что «Спутник-лайт» — почти не уменьшается вовсе. На сегодня ясно, что снижение уровня антител — главная причина падения защиты от Pfizer с 90% до 47% за полгода. Значит ли это, что страны, поставившие на аденовирусно-векторные вакцины, сделали лучший выбор? И за счет чего они могли опередить такую вроде бы революционную вакцинную платформу, как мРНК? Наконец: действительно ли «Спутник» может повысить риск заражения ВИЧ, как это утверждают медицинские власти ЮАР?

8 часов назад
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Вчера, 16:51
Мария Осетрова

Не претендуя на абсолютную точность, новая численная оценка открывает дополнительные возможности для экспериментальной проверки.

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

15 октября
Илья Ведмеденко

Компания General Dynamics Land Systems представила макет наземного робота TRX, который выступит носителем беспилотников-камикадзе. Помимо них, он получил квадрокоптер.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

Понятно
Лучшие материалы
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
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: