Змеи и ящерицы являются членами отряда Чешуйчатых. Но у ящериц есть полностью сформированные лапы, змеи же передвигаются путем скольжения. Почему и как эти животные выбрали столь разные эволюционные пути – вопрос научных дебатов. Однако одно можно сказать наверняка – некоторые змеи все еще несут генетическое кодирование, которое позволяет им развивать ноги и ступни.
Так почему бы таким змеям не отрастить конечности и не начать расхаживать по местам своего обитания? Генетические махинации, стоящие за этим процессом, по существу, находятся в «выключенном» положении, благодаря множественным генетическим мутациям, которые произошли более 100 миллионов лет назад.
Эти мутации повлияли на определенный ген – Sonic hedgehog (SHH) – который отвечает за развитие конечностей. Да-да, если название этого гена идентично имени известного Ежа Соника! Ген Sonic hedgehog не только отвечает за развитие конечностей, он также отвечает за обеспечение и размещение органов в растущих животных. У ящериц, SHH активен, поэтому ноги и ступни у них развиваются, в свою очередь он деактивирован у змей.
Исследование, опубликованное в Nature Communications в 2016 году, показало, как изменения в геноме рептилий в конечном итоге привели к очевидным трансформациям , которые происходят от экспрессии определенных генов. Короче говоря, генетические мутации заставили некоторых ящериц избавиться от своих придатков, превратившись в змей, сохраняя при этом в своей ДНК отголоски этих длинноногих генов.
Чтобы точно определить изменения в генетических трансформациях, исследователи сравнили геномы змей с геномами других рептилий и позвоночных, которые имеют полные конечности. Оказалось, что у ящериц есть регуляторные секвенсоры ДНК (так называемые усилители), которые могут «включать и выключать» определенные гены во время развития существа. Эти усилители используются геном SHH для развития конечностей. Но у змей этот усилитель был удален из последовательностей ДНК во время эволюции, и теперь он практически – но не полностью – устранен даже у примитивных змей.
У некоторых змей следы усилителя все еще есть, наряду с другим геном, называемым HOXD, который отвечает за направление развития ног. Некоторые эмбрионы питона даже развивают частичные кости ног и ступень, но эти черты распадаются задолго до появления на свет. Если посмотреть внимательно на нижнюю сторону этих змей, вы увидите небольшие шишки на их животах – это рудиментарные остатки ног, которые могли бы быть.
Что все это значит? Что с помощью нескольких генетических мутаций некоторые виды примитивных змей могут развить конечности. Они, по сути, активируют функции, которые уже спрятаны в их ДНК, просто ожидая правильных переменных, чтобы вызвать их развитие.
Это интересно!
Змеям не нужны ноги, чтобы охотиться. Черная мамба является одной из самых смертоносных змей в мире и может скользить около 19 км / ч. Ее скорость и невероятно смертоносный яд делают Черную мамбу одной из самых страшных животных в мире.
