Исследование, выполненное в сотрудничестве с исследователями в Говарде Хьюзе Медицинский Институт в Ферме Janelia, США, опубликовано сегодня в Науке.Люди – часть группы животных, названных хордовыми животными, определение которых особенности является прутом хряща, который бежит продольно вдоль середины их тела под их спинным мозгом. Эта структура, названная notochord, была первым позвоночным скелетом.
Это присутствует в человеческих эмбрионах и заменено основой, поскольку мы развиваемся хрящом, уменьшенным до тех контрольных дисков. Начиная с морской звезды у морских ежей и связанных животных нет такой структуры, ученые предположили, что notochord появился в относительно недавнем предке, после того, как наша ветвь эволюционного дерева откололась от ‘отделения морской звезды’.
«Люди просто не на время забыли наших прямых родственников, но это означает, что Вас можно было дурачить, если бы структура появилась ранее и что единственная группа потеряла ее», говорит Детлев Арендт от EMBL, который привел исследование. «И на самом деле, когда мы посмотрели на более широкий ряд животных, это – то, что мы нашли».Антонелла Лаури и Тибо Брюне, оба в лаборатории Арендта, определили генетическую подпись notochord – комбинация генов, которые должны быть включены для здорового notochord, чтобы сформироваться. Когда они нашли, что личинка морского червя, у Platynereis есть группа клеток с той же самой генетической подписью, ученые, объединилась с группой Филиппа Келлера на Ферме Janelia, чтобы использовать современную микроскопию, чтобы следовать за теми клетками как развитая личинка. Они нашли, что клетки формируют мышцу, которая бежит вдоль средней линии животного, точно где notochord был бы то, если бы червь был хордовым животным.
Исследователи назвали эту мышцу axochord, когда это бежит вдоль оси животного. Комбинация экспериментальной работы и прочесывания научной литературы показала, что у большинства групп животных, которые сидят между Platynereis и хордовыми животными на эволюционном дереве также, есть подобная, основанная на мышце структура в том же самом положении.
Ученые рассуждают, что такая структура, вероятно, сначала появилась в древнем предке, прежде чем все эти различные группы животных расширились на своих отдельных эволюционных путях. Такой сценарий также объяснил бы, почему у lancelet amphioxus, ‘примитивного’ хордового животного, есть notochord и с хрящом и с мышцей. Вместо того, что приобрел мышцу независимо, amphioxus мог быть живущим отчетом перехода от основанной на мышце средней линии до хрящевого notochord.Изменение от мышцы до хряща, возможно, появилось, потому что укрепленный центральный прут сделает плавание более эффективным, ученые постулируют.
Видео, касающееся этого исследования, может быть найдено в: http://youtu.be/78zuEh6EoKE.