Как змеи потеряли ноги?
Змеи и ящерицы относятся к одному и тому же отряду, но змеиный ген ног был «выключен» миллионы лет назад.
Змеи и ящерицы являются представителями отряда Чешуйчатые. Но в то время как ящерицы бегают на полностью сформировавшихся ногах, змеи предпочитают скользить без ног. Почему и как эти животные пошли такими разными эволюционными путями, является предметом научных дискуссий. Однако одно можно сказать наверняка: некоторые змеи все еще несут генетический код, который позволяет им развивать ноги.
Так почему же у змей не отрастают конечности, и они не начинают расхаживать по кустам? Генетические механизмы, стоящие за этим процессом, по сути, переведены в положение «выключено» благодаря множественным генетическим мутациям, произошедшим более 100 миллионов лет назад. Эти мутации затронули конкретный ген — ген Sonic hedgehog (SHH), который отвечает за развитие конечностей.
Исследование, показало, как изменения в геноме рептилий в конечном итоге привели к очевидным трансформациям фенотипа существ или физических черт, возникающих в результате экспрессии определенных генов. Короче говоря, генетические мутации заставили некоторых ящериц отказаться от своих придатков и стать змеями, сохраняя при этом отголоски этих генов в своей ДНК.
Чтобы точно определить изменения в генетических последовательностях, исследователи сравнили геномы змей с геномами других рептилий и позвоночных, у которых есть целые конечности. В частности, они полагались на геном ящерицы тегу, геном которого у науки полностью секвенирован.
У ящериц были регуляторные секвенаторы ДНК (так называемые энхансеры ), которые могут «включать и выключать» определенные гены во время развития существа. SHH нуждается в этих усилителях для полного развития конечностей, и именно поэтому ящерицы получают четыре ноги. Но у змей этот энхансер был удален из последовательностей ДНК в ходе эволюции, и теперь он практически (но не полностью) удален даже из примитивных змей.
У некоторых змей следы энхансера все еще присутствуют вместе с другим геном, называемым HOXD, который отвечает за развитие стоп. У некоторых эмбрионов питона даже частично развиваются кости ног, но эти особенности распадаются задолго до рождения.
Что все это значит? Что с помощью всего лишь нескольких генетических мутаций некоторые виды примитивных змей смогут развить конечности. По сути, они будут активировать функции, которые спрятаны в их ДНК, просто ожидая, пока подходящие переменные запустят их развитие.
Подписаться на канал
Интересные статьи:
- Квантовое самоубийство
- Что такое CRISPR
- Генетические мутации
- 8 профессий, которым меньше всего угрожает ИИ
- 8 профессий которые заменит ИИ