Logo
Cover

Считается, что легкие и конечности возникли у живых существ, когда позвоночные вышли из океана на сушу. На самом деле, генетическая основа дыхания воздухом и движений конечностями уже была заложена в рыбах за 50 млн лет до этого. Составив генетическую карту примитивных рыб, ученые из Дании полагают, что изменили понимание ключевых вех нашей эволюционной истории.

Эволюционная биология считает, что определенные виды рыб перебрались на сушу приблизительно 370 млн лет назад, постепенно заменив плавники на конечности и развив возможность дышать воздухом. Однако конечности и легкие — это инновации, которые появились задолго до этого. Рыбы, жившие за 50 млн лет до четвероногих, впервые вышедших из воды, уже имели генетический код, нужный для жизни на суше. И он все еще присутствует у группы примитивных рыб и у людей, пишет Phys.org.

Это продемонстрировали недавние исследования, проведенные специалистами Университета Копенгагена. Они пришли к выводу, что эволюция этого древнего генетического кода могла поспособствовать переходу позвоночных из воды на сушу, что меняет традиционный взгляд на последовательность и хронологию этого важнейшего события в истории развития жизни на Земле.

Объяснение того, как четвероногие отрастили себе конечности и начали дышать воздухом, может скрывать группа древних рыб, в которую входит семейство многоперовых, обитающее в мелких пресноводных водоемах Африки. Они отличаются от большинства других вымерших костных рыб, поскольку обладают чертами, которые могли быть у наших общих предков свыше 420 млн лет назад. И те же черты представлены сегодня, например, у людей. Благодаря генному секвенированию ученые обнаружили, что гены, необходимые для развития легких и конечностей, уже имелись у этих примитивных видов.

С помощью грудных плавников многоперовые могут передвигаться по суше, как четвероногие. Ранее биологи полагали, что эти плавники были и у предков этих рыб. Новая генетическая карта показала, что сустав, соединяющий метаптеригий с костями грудного плавника у многоперовых, имеет сходное происхождение с человеческими суставами, которые соединяют плечо с костями предплечья. Последовательность ДНК, управляющая формированием наших суставов, уже существовала у предков костных рыб и все еще имеется у примитивных рыб и сухопутных четвероногих. Однако в какой-то момент была утеряна у всех костистых рыб.

Более того, у многоперовых и некоторых других примитивных рыб была пара легких, анатомически напоминающих человеческие. В то же время исследование показало, что ткани этих легких и плавательных пузырей многих вымерших рыб очень похожи генетически, что подтверждает их гомогенность, предсказанную Чарльзом Дарвином. Но тогда как Дарвин считал, что легкие развились из плавательного пузыря, датские исследователи утверждают, что все скорее наоборот — плавательный пузырь появился из легких, которые были у предков ранних костных рыб. В ходе эволюции одна ветвь рыб сохранила функцию легких, и это, в конце концов, привело появлению четвероногих. А другая ветвь изменила структуру легких в плавательный пузырь — так возникли костистые рыбы.

Специалисты MIT разработали надежный метод датировки определенной группы бактерий. Теперь ученые смогут понять, когда в ходе эволюции возникали важные группы бактерий и какие перемены могли привести к этим изменениям.