Команда ученых из Центра геномной регуляции Барселоны опубликовала статью, главным действующим лицом которой стал предок многоклеточных животных, у которых появилась передне-задняя ось тела. Существо это, скорее всего, обитало на морском дне и было последним общим представителем огромной группы двусторонне-симметричных, или билатериев. К нй принадлежат почти 99% всех описанных видов животных, пишет Phys.org.

Авторы статьи изучили 20 различных видов билатериев, включая человека, акул, мух-однодневок, многоножек и осьминогов. И установила, что на сегодня свыше 7000 групп генов можно возвести к этому последнему общему предку билатериев. Что интересно, около половины древних генов было приспособлено в ходе эволюции к другим целям, хотя древние гены обычно выполняют в организме фундаментально важную работу.

Тщательный анализ показал, что причина в серии удачных «ошибок копипасты», которые произошли в процессе эволюции билатериев. К примеру, на заре истории позвоночных возникла группа тканеспецифических генов со случайной дупликацией всего генома. Одна копия пошла на обеспечение фундаментальных функций организма, а вторая была использована как сырье для инновационной эволюции. Такие события разного масштаба постоянно происходили в истории развития билатериев.

В частности, специализация древних генов заложила основу для развития сложной нервной системы. У позвоночных, например, ученые обнаружили гены, отвечающие за выработку миелиновых оболочек вокруг нервных клеток. Они сделали возможным быструю передачу нервных сигналов. А у людей они нашли ген FGF17, который играет важную роль в сохранении когнитивных функций в старости.

Изучая эволюцию видов на уровне тканей, исследователи показали, что изменения в использовании генов в различных частях тела играли важную роль в появлении у животных новых и уникальных свойств. Другими словами, когда гены начинают действовать в определенных тканях, это приводит к развитию новых свойств и способностей.

«Эта работа заставила нас переосмыслить роли и функции генов. Она показала, что гены критически важны для выживания и, сохраняясь на протяжении миллионов лет, легко могут приобрести в процессе эволюции новые свойства», — сказал профессор Мануэль Иримиа, один из авторов статьи.

Недавний анализ генома птиц показал, что биологи заблуждались насчет фламинго и голубей. Более точное генеалогическое древо, учитывающее геномную аномалию, выделило четыре основные группы птиц и показало, что голуби и фламинго связаны более отдаленно, чем предполагалось ранее. Подобные загадки могут встречаться в геномах и других организмов.