Удивительное происхождение наших пальцев. Как далеко зашла наука?

Если вопрос о происхождении пальцев мучил научное сообщество более столетия, то это потому, что он тесно связан с одной из самых захватывающих загадок в истории жизни: появлением воды и завоеванием земной среды 380 миллионов лет назад. Как наши предки-рыбы эволюционировали в такое количество видов позвоночных, оснащенных как легкими для дыхания на открытом воздухе, так и конечностями, оканчивающимися пальцами, для передвижения по суше? Как эволюции удалось превратить рыбьи плавники в сочлененные концы, способные захватывать?

Доминирующая гипотеза заключалась в том, что пальцы были анатомическим продолжением плавниковых лучей рыб. Другая гипотеза заключалась в том, что пальцы были совершенно новыми структурами, «изобретенными» живыми существами, когда вода вышла на сушу. Однако то, что показывает это международное исследование 17 сентября прошлого года в журнале Природаэто не ни одна из этих гипотез.

Пальцы, концы конечностей, имеют совершенно иное происхождение, гораздо менее благородное. Они возникают не в результате трансформации плавника, а в результате повторного использования древней генетической программы, участвующей в формировании клоаки. Орган — конечное отверстие, общий для выделительной и репродуктивной кишечной системы рыб.

Сбивающее с толку открытие

Сравнивая эмбрионы рыбок данио и мыши, исследователи обнаружили, что Hox-геныгены-архитекторы или проводники формирования конечностей у мышей были такими же, как гены Hox, архитекторы клоаки у рыб. Благодаря технологиям КриспРсвоего рода генетические ножницы, они смогли подтвердить, что, лишенные тех же самых регуляторных генов-архитекторов, у мышей развивались пороки развития пальцев и пороки развития клоаки у рыб данио.

« Что общего у клоаки и пальцевуточненный Орели Хинтерманнсоавтор этого исследования, в пресс-релиз Женевского университета, заключается в том, что они представляют собой терминальные части. Будь то конец пищеварительного тракта или конец ступней и рук, то есть пальцев. Таким образом, оба знаменуют конец чего-то. »

И учитель Дени Дюбулиз Коллеж де Франс, также инициатор этого исследования и специалист по эволюционной генетике, подчеркивает: « Тот факт, что задействованы одни и те же гены, является ярким примером того, как эволюция внедряет инновации, перерабатывая старые вещи для создания новых. Вместо того, чтобы создать новую регуляторную систему для пальцев, природа похитила существующий механизм, первоначально действовавший в клоаке. »

Достаточно, чтобы заставить нас задуматься о стратегии жизни: повторно использовать, перерабатывать, а не изобретать, но также напомнить нам, людям, что наши драгоценные пальцы имеют то же морфогенетическое происхождение, что и клоака рыб. Нас очень мало.