Човешките ръце са мутирали хриле

Генетици от Кеймбриджкия университет и Морската и Морската биологична лаборатория (Marine Biological Laboratory) са установили, че човешките крайници може да са еволюирали от хриле на хрущялни риби – такива като акули или скатове.

Оказва се, че за развитието на хрилните дъги и човешките ръце и крака отговаря един и същи ген, наречен Sonic hedgehog. Резултатите от изследването са публикувани в сп. Development.

За първи път хипотезата за произхода на перките на рибите, а след това – и на крайниците на сухоземните животни от хрилните структури на хрущялните риби, е предложена през 1878 година от немския анатом Карл Гегенбаур. Хрущялните риби, за разлика от костните, притежават хрилни прегради, които са прикрепени към сводовете на хрущялната дъга и защитават хрилете от увреждания.

От самите дъги излизат пръстеновидни хрилни нишки. Но нито един от откритите фосили не потвърждавал предположението на анатома.

Учените проверили идеята на Гегенбаур, като използвали нови генетични методи в изследванията на ембриони на скат, и открили сходство в механизмите, участващи в образуването на хрилни дъги при хрущялните риби и крайниците на човека. Според биолозите ключова роля игра играе генът Sonic hedgehog, наречен така в чест на таралежа Соник от компютърните игри.

Sonic hedgehog, който участва в развитието на човешките крайници и определя формирането на всеки пръст, се оказал важен и за образуването на хрилните дъги в ембрионите на ската. При бозайниците генът сочи на организма как ще се разполагат осите на развитие на крайниците, например от коя страна ще се намира палецът и от коя – кутрето.

По-късно той започва да поддържа растежа на крайниците. За да проверят дали този ген изпълнява същите функции и при рибите, учените потиснали неговата активност на различни етапи от растежа на ембриона.

Ако Sonic hedgehog се потисне в самото начало на развитието, хрилните нишки ще се образуван на неправилната страна на дъгата. На по-късни етапи прекъсването на активността на гена водело до това, че хрилните нишки се оказвали недоразвити. По подобен начин генът работи и с човешките крайници.

Генетиците подчертават, че изследването не доказва произхода на ръцете и краката от хриле, но във всеки случай тяхното развитие се управлява от една и съща генетична програма, а това означава, че те имат фундаментална еволюционна взаимовръзка.

Учените се надяват, че нови фосили ще помогнат да се осветли въпросът, действително ли крайниците на животните са произлезли от хриле, или те са се формирали отделно, но са заимствали същите механизми.