Ученые проанализировали механизм, лежащий в основе уменьшения и асимметрии костей крыльев у птиц эму. Они выяснили, что это явление объясняется недоразвитостью мышечной ткани в дальних отделах крыльев и движением эмбриона внутри яйца. Эта работа поможет лучше понять эволюцию эму. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Эму — крупные нелетающие птицы с недоразвитыми крыльями, прекрасно приспособленные к жизни на земле. Их крылья значительно укорочены и иногда даже вырастают ассиметричными. До сих пор биологи не знали, почему так.
Теперь с помощью анализа экспрессии генов (измерения активности гена с помощью определения количества его продукта — мРНК) и секвенирования РНК команда ученых обнаружила в зачатке крыла у эму клетки с уникальной двойной идентичностью. Они сочетают в себе характеристики сразу двух видов клеток — миогенных и клеток мезодермы боковой пластины. Миогенные клетки отвечают за формирование мышечной ткани, клетки мезодермы боковой пластины важны для формирования различных структур, таких как кожные мышцы, кровеносные сосуды и соединительные ткани. У этих двух типов клеток разные механизмы регуляции, поэтому клетки с двойной идентичностью погибают во время формирования мышц (превращения в мышечные волокна), предотвращая формирование дистальных (дальних) мышц, чем нарушают развитие мышечной структуры крыла. Из-за этого крылья эму не могут нормально развиваться. Недостаток мышц приводит к недостаточной механической нагрузке, из-за чего у птицы возникают скелетные аномалии.
Ученые полагают, что скелетные аномалии проявляются у эму еще до рождения. Например, движение эмбриона в яйце может приводить к разной длине костей. В результате у разных птиц в популяции кости крыльев отличаются по длине и форме. Более того, правое и левое крылья из-за этого могут различаться даже у одной особи.
Это исследование показало, как движение эмбриона в яйце влияет на развитие скелета. Новые данные помогут лучше понять эволюцию и физиологию эму.
Автор: Екатерина Новикова.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
