Античные рыбы заблаговременно подготовились к выходу на сушу
Античные рыбы заблаговременно подготовились к выходу на сушу
8 февраля 2021
Гены, помогающие современным старым рыбам дышать воздухом, похожи на гены, которые помогают формироваться нашим лёгким.
У многопёров грудные плавники смотрятся как лопасти, отдалённо напоминающие лапы наземных позвоночных. (Фото: lapradei / Flickr.com)
Открыть в полном размере
‹
›
Наземные позвоночные произошли от рыб, которые решили выйти на сушу приблизительно 370 млн годов назад. Что необходимо рыбе, чтоб так конструктивно поменять пространство жительства? Много чего же необходимо, для начала – лёгкие, чтоб дышать, и ноги, чтоб двигаться – дышать жабрами и ходить на плавниках на суше нереально. Это достаточно серьёзные конфигурации, и рыбы к ним подготовились очень заранее.
Самих старых рыб мы изучить не можем. Зато на данный момент у нас есть несколько групп рыб, которые весьма похожи на тех старых. С одной стороны, это лопастепёрые рыбы – именитые латимерии и двоякодышащие. У их грудные плавники напоминают лапы, а двоякодышащие совершенно дышат лёгкими, которые отходят от пищевого тракта.
С иной стороны, у нас есть осетрообразные, многопёры и ильная рыба. Многопёры в чём-то идентичны с двоякодышащими: у грудных плавников есть мясистая лопасть, делающая их схожими на прото-лапу, и дышат они не только лишь жабрами, да и плавательным пузырём, схожим лёгкому. Ильная рыба, либо амия – тоже живое ископаемое, способное дышать атмосферным воздухом при помощи пузыря-лёгкого.
Многопёры, осетры, ильная рыба относятся к весьма большенному классу Лучепёрых рыб. Лучепёрые – это и знакомые нам сельдь, скумбрия, карп, лосось, и глубоководные удильщики, и луны-рыбы – в общем, подавляющее большая часть рыб, живущих на свете. Но они все эволюционно молодее, чем вышеупомянутые многопёры с осетрами. (Для полноты картины можно вспомянуть про акул и скатов, которые ещё наиболее античные, чем осетры, латимерии и многопёры. Но акулы и скаты представляют собой совершенно отдельную группу рыб, которые выйти на сушу никогда не помышляли.)
Сотрудники Института гидробиологии Китайской академии, Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии и остальных научных центров проанализировали гены нескольких старых лучепёрых рыб – многопёра, ильной рыбы и остальных, чтоб в итоге охватить все главные полосы развития лучепёрых рыб. В статье в Cell говорится, что гены, которые дают старым рыбам типичный грудной плавник и плавательный пузырь, который работает как лёгкие, похожи на гены, которые делают ту же работу в нашем организме. К примеру, у людей в ДНК есть участки, от которого зависит формирование подвижных суставов (локтевого, коленного и др.). И у многопёра бишира есть похожие участки ДНК, которые помогают сформировать подвижное сочленение меж одним из хрящей плавника и его круговыми лучами. То же самое касается генетической инфы, связанной с нашими лёгкими и дыхательными пузырями старых рыб.
При всем этом интересно, что большая часть современных рыб утратило информацию, нужную для формирования подвижного сустава в плавнике. А вот гены, управляющие формированием плавательного пузыря, остались. Но лишь у наиболее эволюционно юных рыб они стали работать по другому: дыхательная функция у пузыря пропала, рыбы стали дышать лишь жабрами, пузырь остался лишь для плавучести. Другими словами выходит, что это не лёгкие наземных звериных образовались из пузыря, а пузырь карпов, сельдей, окуней и т. д. сформировался из «прото-лёгкого» – гибридного органа, который помогал и дышать, и плавать. Так что когда рыбы стали выходит на сушу, возникновение лёгких означало в эволюционно-генетическом смысле «возвращение к корням».
Самое принципиальное, что античные лучепёрые рыбы возникли около 420 млн годов назад, другими словами за 50 млн лет до выхода рыб на сушу. Быстрее всего, те, кто выходил на сушу, были похожи на кого-то вроде многопёра. Им не надо было ожидать каких-либо новейших генетических конфигураций, которые должны были появиться с нуля: в геноме была информация и для подвижных суставов в конечностях, и для формирования лёгких. Естественно, лёгкие и конечности требовалось довести до разума, но, так либо по другому, некий генетический черновик для этого уже был.
Такие заготовки по сути не уникальность в эволюции. К примеру, понятно, что у простых позвоночных во время эмбрионального развития гены работают так, как если б их мозг был намного труднее, чем он есть по сути – другими словами у их есть генетические чертежи, которые по ходу эволюции дозволят создать намного наиболее непростой мозг. Иной пример – несколько годов назад мы писали, что у неких одноклеточных организмов есть макет молекулярного «пульта управления», при помощи которого многоклеточные управляют своими клеточками.
Источник: