Генетики выяснили, почему у людей и кальмаров одинаковые глаза

Глаза и крылья – одни из величайших изобретений эволюций. Биологи давно заметили, что зачастую у представителей различных классов животных эти черты развивались параллельно и практически одинаково.

В качестве примера можно привести птиц и летучих мышей, у которых структура крыльев очень схожа, хотя они и относятся к различным классам.

Менее известно сходство глаз людей и кальмаров. Казалось бы, что может быть общего между позвоночными млекопитающими и головоногими моллюсками? Каким образом эволюционное развитие столь разных существ могло привести к схожим органам зрения?

В статье, опубликованной недавно в журнале Nature Scientific Reports, ученые пишут об открытии одинакового сплайсинга (процесса вырезания нуклеотидных последовательностей из молекул РНК и соединения последовательностей, сохраняющихся в «зрелой» молекуле) РНК из гена, ответственного за сходство глаз кальмаров и людей. 

Как и другие органы, глаза – продукт работы множества генов. Большинство из них несут в себе информацию о конструкции той или иной части органа зрения. Один ген может быть ответственен за светочувствительный пигмент, другой – за роговую оболочку.

Существуют также гены, содержащие в себе информацию, где и когда следует создать ту или иную часть органа и каким образом собрать их вместе. Такие гены-инженеры принято называть «центрами управления».

^{©Flickr/ Ellen Cuylaerts}

Важнейший из таких центров управления для построения глаза – ген PAX6, который присутствует у всех животных, имеющих зрение.

В своей новой работе Ацуси Огура и его коллеги из  института бионауки и технологии Нагахама обнаружили, что сплайсинг молекул РНК из гена PAX6 используется при создании камерных глаз головоногих: кальмаров, каракатиц, осьминогов…

Удивительно, что точно такими же камерными глазами обладают и позвоночные; при этом развитие органов зрения у головоногих происходило совершенно независимо от млекопитающих. Последний общий предок головоногих и позвоночных обитал на Земле более 500 миллионов лет назад.

Сплайсинг РНК из гена PAX6 является интересной демонстрацией работы эволюционных биосистем, которая зачастую приводит к практически одинаковым решениям у удаленных друг от друга видов.