09.02.2018
Редакция Naked Science

Способность ходить развилась у рыб задолго до выхода на сушу

Примитивные и древние скаты могли «ходить» еще более 400 млн лет назад, подготовив освоение суши, которое началось лишь на десятки миллионов лет позже.

skate0
©Wikipedia

Не все рыбы плавают одинаково, а некоторые и вовсе не плавают. Древние и примитивные хрящевые рыбы, ежовые скаты Leucoraja erinacea, могут даже «бегать» по дну Северной Атлантики в поисках пищи. Джереми Дасен (Jeremy Dasen) из Нью-Йоркского университета и его коллеги обнаружили, что при этом работу их мускулов контролируют те же нейронные паттерны, что и у позвоночных суши. А поскольку наши эволюционные пути разошлись более 400 млн лет назад, можно заключить, что ходьба стала развиваться задолго до выхода первых животных на сушу, который произошел, насколько известно, лишь на 50 млн лет позднее. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной журналом Cell.

 

Переход от плавания с помощью плавников к хождению на «ногах» требует изменений не только конечностей, их скелета и мышц, но и всего локомоторного управления. В частности, для плавания активно используются изгибы позвоночника, тогда как четырех- и двуногие жители суши, как правило, поддерживают его неподвижным. Долгое время считалось, что необходимые изменения происходили постепенно, по мере освоения древними животными береговой зоны, а затем самой суши. Однако ежовые скаты, которые и не думают покидать океан, движутся уже весьма похоже на жителей суши.

 

«Leucoraja демонстрируют ключевые локомоторные характеристики четырехногих, включая чередование правой и левой конечности, возвратно-поступательное вытягивание и сокращение тазовых плавников», – пишут ученые. Их тазовые плавники весьма напоминают примитивные «ноги», поочередно сгибаясь и разгибаясь. Это приводит в движение приросшие к ним широкие передние плавники, позволяя плавать. А на самом дне задние плавники дают возможность и почти настоящей «ходьбы».

 

©Science Magazine 

 

Характер движения, как и общий план тела позвоночных, задается генами группы Hox – например, отключение некоторых из них подавляет развитие конечностей у змей. Поэтому ученые сопоставили активность Hox-генов у ежовых скатов и у мышей, обнаружив неожиданные сходства. В частности, у тех и других активность проявляют Hox6/7 и Hox10, необходимые для развития нейронных сетей, управляющих моторикой конечностей. Иначе говоря, уже у этих примитивных хрящевых произошли базовые изменения генома, позволяющие развивать «сухопутные» конечности и соответствующий характер движений.

 

©Jung et al., 2018

 

По современным оценкам, наши эволюционные пути разошлись еще 420 млн лет назад, а значит, уже тогда общие предки акул и позвоночных суши начали осваивать ходьбу – за десятки миллионов лет до того, как совершился выход на сушу. По словам Джереми Дасена, этот вывод крайне знаменателен: «Тетраподам не понадобилось “изобретать” всю новую систему передвижения с нуля, – говорит он. – У них уже имелись наготове все основные ее детали».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 12:28
Ольга Иванова

Международная группа ученых пришла к выводу, что употребление жирных кислот, содержащихся в орехах, семенах, сое и растительном масле, снижает риск смерти от всех причин, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

Вчера, 20:11
Илья Ведмеденко

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

Сегодня, 10:39
Александр Березин

Когда полвека назад гибель динозавров объяснили падением астероида, это вызвало массовое неприятие, длившееся десятилетия. Открытие кометы, взрыв которой принес тысячелетнее похолодание в начале голоцена, привело к спорам в научной среде, которые идут до сих пор. Теперь множеству атак подверглось и открытие астероида, уничтожившего Содом. Отчего многим исследователям так трудно поверить в астероидные взрывы и о каких узких местах в современной науке это может говорить?

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.

12 октября
Елена Синицкая

Управление древностей Израиля обнародовало итоги раскопок огромного винодельческого комплекса. На нем в византийское и раннеисламское время делали виноградное вино, которым снабжали многие страны Средиземноморья.

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?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

24 сентября
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

[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: