Американские исследователи из Школы медицина Кека при Университете Южной Калифорнии на примере рыб данио-рерио и скатов показали, что челюсти у позвоночных произошли от псевдобранхии — структуры, похожей на жабры. Исследования опубликованы в журналах eLife и Development.
Челюсти и жабры у рыб образуются из одной и той же эмбриональной структуры — из жаберных (висцеральных) дуг. Также между этими частями тела есть анатомическое сходство: например, жабры поддерживаются верхней и нижней костями, что аналогично строению челюстей. Эти наблюдения привели к формированию в XIX веке теории о том, что челюсть позвоночных появилась в ходе модификации жабр. Но до сих пор не было достаточно доказательств для полноценного подтверждения или опровержения этой теории.
Из-за отсутствия ископаемых останков ученые обратились к ныне живущим рыбам и использовали подход evo-devo, то есть обратились к методам эволюционной биологии развития. Это означает, что авторы изучали эмбриональное развитие организмов для установления эволюционных связей. Они обратили внимание на особую структуру — псевдобранхию. Она присутствует практически у всех рыб и напоминает рудиментарные жабры. В одном из исследований ученые использовали различные методы визуализации и отслеживания клеток, применяя в качестве модельного организма рыб данио-рерио. В результате биологи показали, что псевдобранхия образуется из тех же жаберных дуг, что и челюсти. При этом развитие псевдобранхии и жабр определяется одними и теми же генами и регуляторными механизмами. В другом исследовании похожие методы применялись для изучения скатов, и биологи пришли к тем же выводам.
Использованные в работах организмы относятся к совершенно различным классам. Данио-рерио — костные рыбы, а скаты — хрящевые. Следовательно, у последнего общего предка челюстноротых (позвоночных с челюстью) была псевдобранхия.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
