Хотя в ходе эволюции гемоглобин возник независимо у нескольких таксонов, он кодируется геном, полученным от общего предка всех билатеральных животных – Urbilateria.
Красная кровь свойственна не только людям и позвоночным животным. Гемоглобин, придающий ей алый цвет, есть у кольчатых червей, моллюсков и ракообразных. Ранее считалось, что для того, чтобы этот белок, отвечающий за перенос кислорода, появился у таких разных видов, он должен был независимо возникнуть несколько раз в ходе эволюции. Однако недавно выяснилось, что все гемоглобины на самом деле происходят от одного древнего предкового гена.
Исследователи из Парижа, Рио-де-Жанейро и Санкт-Петербурга провели анализ крови морского червя Platynereis dumerilii, характеристики которого близки к характеристикам предка всех билатеральных животных — Urbilateria. Изучение этих червей и сравнение их с другими видами животных с красной кровью помогло проследить происхождение гемоглобинов.
Ученые сосредоточились на большом семействе глобинов, к которому принадлежат и гемоглобины. Эти белки присутствуют почти у всех живых существ и связывают газы, такие как кислород, оксид углерода и оксид азота. Но глобины обычно действуют локально внутри клеток различных тканей, а гемоглобин циркулирует в крови свободно или в составе эритроцитов. У всех животных с красной кровью один и тот же ген производит глобин, называемый «цитоглобин». Именно этот ген независимо эволюционировал и превратился в ген, кодирующий гемоглобин. Эта новая циркулирующая молекула сделала транспорт кислорода более эффективным и позволила многим организмам быть крупнее и активнее.
В дальнейшем планируется продолжить эту работу и изучить, когда и как возникли различные специализированные клетки крови.