Происхождение человека связано с древними бесчелюстными кровососущими рыбами.

Происхождение человека связано с древними бесчелюстными кровососущими рыбами.

1 мин


Учёные утверждают, что бесчелюстные кровососущие рыбы могут помочь нам понять, как эволюционировали не только люди, но и все остальные позвоночные.

Оказалось, что миногообразные — известные своей отсутствием челюстей и обычно пугающим внешним видом — имеют популяцию клеток, которая сыграла ключевую роль в происхождении позвоночных, согласно новому исследованию, опубликованному 26 июля в журнале Nature Ecology and Evolution.

Происхождение человека связано с древними бесчелюстными кровососущими рыбами.
Морская минога в аквариуме. Эти бесчелюстные примитивные рыбы известны тем, что вторгаются в экосистемы и сосут кровь, но ученые использовали их гены, чтобы попытаться узнать о ранней эволюции позвоночных. Изображение: Yelena Rodriguez Mena via Getty Images

Позвоночные, включая людей, ведут своё происхождение от древних рыб, которые существовали более 400 миллионов лет назад в девонский период (419-359 миллионов лет назад). В то время моря наполняли бесчелюстные рыбы, а челюстные позвоночные были редкостью. Сегодня же всё наоборот.

Миноги и миксины — единственные сохранившиеся группы некогда доминировавших бесчелюстных позвоночных. Они являются одними из самых примитивных ныне живущих позвоночных, поэтому изучение их генов может помочь исследователям лучше понять раннюю эволюцию позвоночных.

«Миноги могут быть ключом к пониманию того, откуда мы взялись, — сказала в своём заявлении автор исследования Кэрол Лабонн (Carole LaBonne), профессор молекулярной биологии Северо-Западного университета в Иллинойсе. — В эволюционной биологии, если вы хотите понять, откуда взялся тот или иной признак, вы не можете рассчитывать на более сложных позвоночных, которые развивались независимо в течение 500 миллионов лет. Вам нужно оглянуться назад, на самую примитивную версию этого типа животных, которых вы изучаете, что возвращает нас к миксинам и миногам — последним живым примерам бесчелюстных позвоночных.»

Лабонн и её коллеги сравнили гены миноги с группой челюстных водных лягушек под названием Xenopus. Согласно исследованию, они специально изучили гены, регулирующие популяцию стволовых клеток, называемую нервным гребнем, которая встречается только у позвоночных и помогает стимулировать эволюцию позвоночных.

«Эти стволовые клетки играют центральную роль в строении тела позвоночных, поскольку они вносят вклад в разнообразные типы клеток, тканей и структур, которые были необходимы для происхождения и разнообразия позвоночных», — пишут учёные в исследовании.

Команда обнаружила схожую генную сеть у обоих животных, за исключением одного существенного различия. Согласно заявлению, ген, регулирующий стволовые клетки, под названием pou5, не экспрессируется в клетках нервного гребня миног, что, возможно, ограничивает способность этих клеток создавать голову и челюсть. Это потенциально объясняет, почему у миног нет челюстей.

Происхождение человека связано с древними бесчелюстными кровососущими рыбами.
Ученые обнаружили, что у миног в нервном гребне отсутствует ген, который может ограничивать способность к развитию головы и челюсти. Изображение: Gena Melendrez/Shutterstock

Исследователи также изучили плюрипотентные клетки бластулы, которые являются более примитивными клетками, которые, по мнению команды, связаны с эволюцией нервного гребня. Эти типы клеток также потенциально могут становиться любыми другими типами клеток в организме, что называется плюрипотентностью, поэтому они важны для определения строения организма.

Учёные обнаружили, что у миног и Xenopus полностью неповреждённая сеть плюрипотентности внутри клеток бластулы, что означает, что стволовые клетки бластулы и нервного гребня возникли в начале генеалогического древа позвоночных.

Исследователи выдвинули гипотезу, что pou5, который присутствовал как в клетках бластулы миноги, так и в клетках Xenopus, присутствовал, когда впервые появились предки челюстных и бесчелюстных позвоночных, и позже он был потерян из нервного гребня бесчелюстных позвоночных.

«И хотя большинство генов, контролирующих плюрипотентность, экспрессируются в нервном гребне миноги, экспрессия одного из этих ключевых генов — pou5 — была утрачена в этих клетках, — сказал первый автор исследования Джошуа Йорк (Joshua York), научный сотрудник отдела молекулярных биологических наук Северо-Западного университета. — Удивительно, но хотя pou5 не экспрессируется в нервном гребне миноги, он может способствовать формированию нервного гребня, когда мы экспрессируем его у лягушек, что позволяет предположить, что этот ген является частью древней сети плюрипотентности, которая присутствовала у наших самых ранних предков позвоночных.»


Понравилось? Поделитесь с друзьями!

Комментарии

- комментариев

Включить уведомления Да Спасибо, не надо