Ученые выяснили, кто из предков человека передел ему "особенность" в виде пяти пальцев на руках и ногах.
depositphotos.com
Пять пальцев на каждой конечности у человека — это наследие эволюции. Их происхождение связано с древними рыбоподобными предками, у которых со временем формировались зачатки конечностей.
Об этом сообщает портал Popular Science.
Однако объяснить, почему эволюция "остановилась" именно на пяти пальцах, а не привела к другому числу, значительно сложнее. Как отмечает исследователь Ратгерского университета Тэцуя Накамура, однозначного ответа на этот вопрос у науки до сих пор нет.
Все наземные позвоночные — земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие — ведут происхождение от одного рыбоподобного предка. Как отмечает Накамура, именно рыбы являются общим эволюционным источником человека и других позвоночных животных.
Первые рыбы начали приспосабливаться к передвижению по суше в девонский период, около 360 миллионов лет назад, когда у них появились зачатки конечностей. Ранние четвероногие обладали большим числом пальцев — до восьми на каждой лапе, однако в ходе эволюции избыточные пальцы исчезли. В результате пятипалая конечность закрепилась как типичная и устойчивая черта ранних наземных позвоночных.
Со временем пятипалая структура конечностей закрепилась на генетическом уровне у ранних предков и была "записана" в генах Hox. Этот комплекс регуляторных генов служит своего рода биологической инструкцией, определяя, где и как формируются части тела, органы и конечности в процессе развития.
Разумеется, не все современные позвоночные внешне выглядят пятипалыми, однако у более чем 99% четвероногих сохраняется единый пятипальцевый костный шаблон. Так, у морских львов, китов и тюленей внутри ласт и плавников скрыты структуры, соответствующие пяти пальцам.
Более того, даже у эмбрионов лошадей и птиц на ранних стадиях развития временно формируются зачатки всех пяти пальцев. Лишь в 2016 году Накамура и его коллегам удалось понять, каким образом лучи рыбьих плавников — костные элементы, придающие им форму, гибкость и опору — со временем трансформировались в пальцы конечностей у четвероногих животных.
В своих экспериментах исследователи работали с крошечными лучепёрыми рыбами, которых нередко держат в домашних аквариумах. С помощью технологии редактирования генома CRISPR-Cas они целенаправленно изменяли ДНК, «выключая» гены Hox, отвечающие за формирование конечностей.
Затем эмбриональные клетки генетически измененных рыб сравнивали с клетками мышей на разных этапах роста и развития. Такой подход позволил выявить между ними общую генетическую основу.
Учёные показали, что развитие человеческих пальцев и лучей рыбьих плавников опирается на одни и те же гены Hox и сходные механизмы их работы. Иными словами, пальцы человека и костные лучи плавников имеют общее генетическое происхождение.
Тем не менее, несмотря на установленную прямую связь, эволюция пальцев у четвероногих остаётся изученной не до конца. По словам Накамуры, до сих пор неясно, каким именно образом лучи плавников превратились в пальцы и какие дополнительные гены и регуляторные процессы управляли этим переходом.
Ранее "Курсор" писал, что по мере развития технологий и снижения уровня физической активности у людей ученые все чаще задумываются о том, какие изменения это может вызвать в организме человека.
Пилот, который пытался совершить теракт на рейсе Flydubai, был направлен в новое место.
На вероятность развития болезни влияют факторы, которые многие люди годами оставляют без внимания.
Врачи предупредили, что привычка круглосуточно носить кольца может нанести вред вашему здоровью.
Президент США Дональд Трамп сообщил своим помощникам, что ожидает возобновления американских бомбардировок Ирана.
Постоянно отключать Wi-Fi ради экономии батареи необязательно, однако одну функцию смартфона лучше держать под контролем.
Авиакомпания El Al запускает эвакуационные рейсы для израильтян, которые застряли в Дубае после ЧП в…