Волосся, пір'я та ваги мають загальний представник

Група вчених з Швейцарії змогла довести, що волосся, ваги і пір'я є гомологічною і спаданою від загального представника – рептилій. Теоретичний фон і результати експериментів були детально в сторінках журналу Science Advances і коротко в прес-релізі, представлений від імені Університету Женева. Сьогодні ми будемо говорити про те, що був доказом такої сміливої заяви і який висновок для подальших досліджень дозволяє нам зробити виконану роботу.





Більшість ссавців, птахів, рептилій легко визнані їх волоссям, пір'ям і масштабами, відповідно. Проте відсутність перехідних форм між вагами та волоссями у викопах та значними відмінностями у їх морфогенезі та білковому складі призвели до дебатів над їх потенційною поширеною зоною протягом десятиліть.

Вчені давно відомо, що ссавціанське волосся і пташине перо розвивається з примітивної структури плакоди - різновид потовщення епідермісу з колонарними клітинами, зменшення швидкості їх розмноження і вироблення специфічних генів. Цей спостереження знову звернув лінію між прихильниками того ж представника у птахів і ссавців, і опонентами цієї припущення, стверджує, що обидва є абсолютно різними видами з різною зоною. У той же час прихильники останньої версії, якось перетворили сліпучу око до того, що вона змушує прийняти той факт, що два абсолютно різні види, згідно з ними, «продуманий» плакода самостійно один з одним.

У 2015 році вчені з Університету Ял (США) опублікували папір, в якій вони продемонстрували, що масштаби, волосся та перо на ранньому етапі розвитку мають загальний молекулярний підпис. Видані результати додали до довгострокового спору між двома школами еволюціоністів. Адгеренти одного з яких продовжували захищати життєздатність гіпотези, які ідентичні молекулярні підписи свідчать про поширене еволюційне походження шкірних добавок, а також прихильників інших, які однакові гени були використані для розробки різних додатків шкіри під час еволюції на певній стадії.

Доти над "Е"

Найсвіжіші роботи біологів Ніколя Ді-Пої та Мішель C. Milinkovitch of the Department of Genetics and Evolution of University of Женева (UNIGE) та Швейцарський інститут біоінформатики (SIB) кладуть закінчення цього десятиліття. Вчені показали, що масштаби в рептилій еволюціонуються з плакоди з анатомічними і молекулярними підписами, схожими на птахів і ссавців на ранніх стадіях розвитку.

Проаналізовано морфологічні та молекулярні характеристики шкіри під час ембріонічного розвитку крокодила, змії та ядр. «Наше дослідження не тільки забезпечує нові молекулярні дані, що доповнює роботу американської команди, але й розкриває ключові мікроанатомічні факти», – пояснює Мішель Мілінкович. «Не вдалося визначити нові молекулярні підписи в рептилії, ідентичні тим, що спостерігаються у розвитку волосків і перо, а також наявність анатомічної плакоди, схожої на форму плакоди ссавців і птахів». Це свідчить про те, що три види шкірних придатків гомологічні: масштаби в рептилій, пір'я в птахів і волосся в ссавців, незважаючи на їх дуже різні кінцеві форми, еволюціонуються від їх поширеного предка, рептилій.



Ключовий ген для розвитку шкірних придатків

У наступній фазі дослідження автори вивчали ведмеді дракони, представлені трьома формами. Перша форма - поширена дика різновид, друга характеризується меншими розмірами, а третя, в свою чергу, мутована в двох напрямках з безліччю різних дефектів, включаючи повну відсутність масштабів. У порівнянні з геномами трьох підвидів виведеного дракона, вчені змогли визначити дефектний ген, що призвело до відомого різноманіття форм. Це ектодисплазін-А (EDA), мутація якого в кінцевому рахунку призвело до виходу однієї форми диких драконів з ваг.

«Ми визначили, що своєрідний зовнішній вигляд цих голих ласощів пов’язаний з порушенням Этодосплазину-А, гена, мутація якого у людини і мишей відомо, щоб генерувати значні аномалії в розвитку зубів, залоз, нігтів і волосся», - сказав Мілінковик. Виходячи з цих досліджень і порівняльного аналізу, швейцарські вчені показали, що в сарді з геном мутованого ЕДА порушується структура плакоду, так само як і в ссавців або птахів, що постраждали від аналогічних мутацій в одному гені, не може розвиватися власне волосся або пір'я від плакодів. Ці дані всі разом з когерентно вказують на загальне походження ваг, пір і волосся.

Отримав такі переконливі докази єдності походження, вчені мають намір продовжити дослідження, визначити і описати механізми, які дбають розвиток конкретної форми шкірних добавок. Це, в свою чергу, дозволить нам відповісти на ще одне важливе питання: як найстаріша шкіра шкіри голови давала піднятися на існуючу морфологічну різноманітність ваг, пір'я і волосся. «Це дослідження, ми сподіваємося, доповнить наше розуміння фізико-молекулярних механізмів, які дають змогу піднятися на складність і універсальність життя в процесі еволюції», - сказав Малінович.

Цікаво, що раніше, вивчення здатності хамеліну змінити його колір, Мішель Малінович зміг пояснити характер цього дивного явища шляхом активно реструктуризації просторової структури нанокристалів шкіри.

Повний текст наукового видання можна знайти тут

Наукові досягнення 24 червня 2016:
В. 2, No 6, e1600708
DOI: 10.1126/sciadv. 16007

Так, Дронк. Ру з вами. Не забудьте повернути гроші на покупки в Китаї і підписатися на наш блог.

р.



Рекомендуємо:
- Заощаджуйте до 8% на кожну покупку на AliExpress та інших інтернет-магазинах в Китаї
- Чому інтернет-магазини оплачують покупки?
- Повернення грошей - Оберіть послугу повернення готівки для Aliexpress
- Історія розвитку Dronk.ru - від вибору квадрокоптерів до повернення грошей на покупки на AliExpress і за її межами
до Найкраща служба повернення готівки або 5 основних критеріїв для оцінки сервісу Cashback

Джерело: geektimes.ru/company/dronk/blog/277918/