Плавники австралийских рыб пролили свет на эволюцию конечностей — Naked Science
4 минуты
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, 20:07
8 минут
Василий Парфенов

Второй китайский луноход «Нефритовый заяц» продолжает усердно трудиться на поверхности естественного спутника Земли. На опубликованных недавно новых фото видны как будущие объекты исследования, так и живописные виды обратной стороны Луны.

Позавчера, 14:31
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

4 часа назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Китай запустил ракету-носитель «Чанчжэн-5»: она должна доставить к естественному спутнику Земли орбитальный аппарат и спускаемый модуль в рамках миссии «Чанъэ-5». Модуль произведет забор образцов и доставит их на Землю.

Позавчера, 14:31
24 минуты
Александр Березин

Планеты вокруг нашего Солнца расположены совсем не так, как в других системах. И это имеет крайне необычные практические последствия: расчеты показывают, что вокруг нашей звезды должны вращаться две потенциально обитаемые планеты, а не одна, как сейчас. Одна из них куда-то бесследно исчезла – и это еще в лучшем случае. Рассказываем, почему так получилось и кто конкретно в этом виноват.

20 ноября
5 минут
Мария Азарова

Уже выявили около 500-700 случаев заболевания, которое проявляется в виде струпьев на конечностях, лице и гениталиях, а также вызывает раздражение глаз, сухость губ и небольшое повышение температуры тела.

20 ноября
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда исследователей сделала фундаментальное открытие, обнаружив, что вода может пребывать в двух различных жидких состояниях.

14 ноября
35 минут
Василий Парфенов

На вопрос, кто проживает на дне океана, люди отвечают по-разному. Дети и некоторые взрослые скажут: Губка Боб Квадратные Штаны. Фанаты Лавкрафта благоговейно, но с огоньком в глазах пробормочут нечто вроде «Ктулху фхтагн». А подводники и океанологи задумчиво посмотрят на вопрошающего и, если повезет, расскажут много интересного. Про квакеров, «биоуток», «блуп» и еще Посейдон его знает какие аномальные явления подводного мира.

2 ноября
10 минут
Василий Парфенов

Совсем недавно первые комплекты оборудования Starlink начали поступать простым пользователям, и они уже активно делятся опытом использования. Бета-тестирование под девизом «Лучше, чем ничего» позволяет оценить возможности готовой менее чем на 10% спутниковой группировки. И они впечатляют!

27 октября
4 минуты
Денис Гордеев

Ученые пришли к выводу, что искусственные подсластители не могут быть здоровой заменой сладким напиткам.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: