федерального политехнического института в Лозанне (EPFL) построили модель первых четвероногих. Тело - цепочка из девяти подвижных блоков; на втором и шестом - ножки [Совсем не похожие на ноги первых четвероногих…]. 'Нервная система' устроена по аналогии с нервной системой миноги [Почему именно миноги? Она что, в родстве с первыми четвероногими? Ну, в каком-то смысле мы все родственники, но минога дальше от моделируемых животных, чем, к примеру, рыбы…]. Такое устройство, несмотря на примитивность нервной системы, может не только плавать, но и ползать. Интересно, только жаль, что отношения к действительному прошлому эти эксперименты практически не имеют.
Другая работа использует средства генетики. Nature опубликовала статью Маркуса Дэвиса (Marcus Davis) и соавторов из университета Чикаго (University of Chicago). Авторы исследовали Hox-гены - переключатели, отвечающие за формирование плана строения тела. Экспрессия Hox-генов, отвечающих за формирование конечностей у четвероногих, проходит две фазы. Первая связана с формированием самой конечности или плавника, вторая - с образованием пальцев. У четвероногих регистрируются обе фазы, у данио рерио (аквариумной рыбешки) - лишь первая. Авторы работы исследовали веслоноса, американского представителя осетровых, и обнаружили у него и первую, и вторую фазу экспрессии таких генов. Ну что ж, интересный факт. А вот вывод из него сомнителен: ученые считают, что развитие конечностей у древних рыб было предопределено, заранее 'вшито' в их гены.
Веслонос находится с четвероногими примерно в таком же родстве, как и данио, - четвероногие произошли от другой группы рыб, лопастеперых. Наличие сходных генных последовательностей вовсе не говорит о сходстве функций: они могут быть переопределены. Аналогия: кости, находящиеся в среднем ухе человека и других млекопитающих (молоточек и наковальня), происходят от костей, формировавших челюстной сустав у наших рептильных предков. Означает ли это, что в челюстях рептилий 'зашит' план среднего уха млекопитающих? Нет! Когда прежние функции этих костей оказались утрачены, они приобрели новые. А можно ли тогда утверждать, что гены, выполнявшие одни функции у древних рыб, содержали план тех функций, которые они начали выполнять у четвероногих?
Выходит, предопределенности в освоении суши не было? Как знать… То, что она не доказана в работе Дэвиса, не означает, что ее не существовало. Один пример. Есть такая рыба, илистый прыгун (кстати, скорее родственник данио, чем веслоноса, и, вероятнее всего, лишенный второй фазы экспрессии Hox-генов конечностей). В 1934 году Дж. Хармс (J. W. Harms) показал, что при введении гормона тироксина[Гормона, который запускает созревание и выход на сушу у личинок земноводных] грудные плавники илистого прыгуна превращаются в нечто вроде конечностей, эдакие тонкие лапы. Предопределенность относилась к путям перестройки онтогенеза?
А можно ли вообще реконструировать прошлое, изучая нынешние живые системы, которые стали тем, чем они являются, только потому, что забыли существенную часть своего прошлого? Хоть мы и заложники прошлого, нам не дано точно знать, что и как определяет нашу судьбу. Так, догадки высказываем…
ТЕМА НОМЕРА: Сгорел на работе
В первой части темы Евгений
