Космос под ногами: спецпроект Naked Science о космонавтике и «трудной» нефти
Читать
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
20.08.2020
Мария Кривоченко
1 567

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

Вчера, 17:19
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

25 января
Алиса Гаджиева

Согласно британским историческим хроникам, первая битва между армией короля Карла I и сторонниками парламента произошла на поле близ деревни Кердворт в Центральной Англии. Оказалось, все было совсем не так.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

21 января
Сергей Васильев

Грибница вешенок оказалась усеяна крошечными отростками, заполненными мощным нейротоксином, который почти мгновенно парализует мелких червей. Ученым удалось выяснить, из чего состоит и как действует этот смертельный яд.

24 января
Анна Новиковская

Согласно исследованию американских ученых, съесть одну форель, выловленную в реках и озерах США, эквивалентно месячному употреблению воды, загрязненной «вечными химикатами».

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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
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: