Первые шаги

Группа ученых из Нью-Йоркского университета пришла к выводу, что способность ходить стала развиваться задолго до выхода первых животных на сушу. Примитивные и древние скаты имели навык хождения еще 400 млн лет назад.

Долгое время считалось, что изменения, необходимые для перехода от плаванья к ходьбе, происходили постепенно, по мере освоения древними животными суши: плавно эволюционировали конечности, скелет и мышцы, трансформировалась вся система локомоторного управления.

Однако исследование Джереми Дасена (Jeremy Dasen) из Нью-Йоркского университета и его коллег показало, что древние и примитивные хрящевые рыбы (ежовые скаты Leucoraja erinacea) могли бегать по дну океана в поисках пищи еще 400 млн лет назад, примерно за 50 млн лет до выхода первых животных на береговую зону. «Leucoraja демонстрируют ключевые локомоторные характеристики четырехногих, включая чередование правой и левой конечности, возвратно-поступательное вытягивание и сокращение тазовых плавников», – пишут ученые. Другими словами, тазовые плавники ската отдаленно напоминают примитивные ноги, которые поочередно сгибаются и разгибаются. Это дает возможность рыбам буквально ходить по дну. При этом нейронные сети, управляющие моторикой конечностей скатов, подчиняются тем же закономерностям, что и у позвоночных суши.

Характер движения, как и общий план тела позвоночных, определяется генами группы HОХ. Если гены этой группы подавляются, то развитие конечностей не происходит (у змей, например). Сравнив активность HОХ-генов у ежовых скатов и у мышей, ученые обнаружили целый ряд общих признаков. И у тех, и у других одинаковую активность демонстрируют HОХ6/7 и HОХ10-гены, которые участвуют в образовании нейронных сетей, контролирующих моторику конечностей. Иными словами, у Leucoraja erinacea наблюдаются базовые изменения генома, позволяющие развивать способность к хождению и соответствующий характер движений.

Данное исследование имеет огромное значение для науки, так как привносит совершенно новый взгляд на развитие навыков хождения.