Ученые узнали, откуда у современных животных взялся хвост
Биологи разобрались с эволюцией хвостов. Оказалось, что хвост современных рыб и хвост четвероногих животных возникли из двух разных половин одного и того же предкового хвоста.
К такому выводу пришла Лорен Сэлен из Университета штата Пенсильвания, чья статья опубликована в журнале Current Biology.
Как известно, у лучепёрых рыб, к которым относится большинство современных рыб, хвостовой плавник состоит из множества лучей, но лишен мясистой части. В то же время у их палеозойских предков хвост состоял из двух частей: нижней, образованной лучами, и верхней, которая являлась продолжением остального тела и куда заходил позвоночник. Верхняя мясистая часть хвоста есть и у личинок современных лучеперых, но с возрастом она прекращает свой рост, тогда как нижняя часть хвоста непропорционально разрастается.
На этом основании рыбий хвост считался типичным примером рекапитуляции, иначе говоря, биогенетического закона, который гласит, что индивидуальное развитие организма является повторением эволюции его вида. В полном соответствии с этим законом личинки современных рыб на ранних этапах развития демонстрируют наличие мясистой верхней части хвоста, которая была у их далеких предков.
Лорен Сэлен поставила биогенетический закон под сомнение, изучив начальные стадии развития древней рыбы Aetheretmon valentiacum, жившей около 348 млн лет и близкой к предкам современных лучеперых. Во взрослом возрасте эти рыбки достигают 8-сантиметровой длины, но ученая нашла в музейных коллекциях 3-сантиметровых малюток, собранных когда-то на территории Шотландии.
Выяснилось, что развитие хвоста у этой древней рыбы на первых этапах проходило точно так же, как и у современных. Сначала ее хвост состоял их двух равных частей, однако затем нижняя начинала отставать в росте, тогда как верхняя продолжала расти. Однако, если бы биогенетический закон был верен, то нижняя, лучистая половина хвостового плавника Aetheretmon оставалась бы непропорционально маленькой на всех стадиях индивидуального развития, в соответствии с первоначальным этапом эволюции этого признака у взрослых особей.
По словам автора статьи, предки современных рыб на каком-то этапе эволюции просто активировали гены, отвечающие за альтернативное направление развития хвоста, когда растет не верхняя, а нижняя его половина. Предки же четвероногих животных пошли по прямо противоположному пути – хвост ящерицы или кошки состоит из позвонков и представляет собой аналог верхней части хвоста предковой формы. Но и те, и другие исходили из одного и того же плана строения хвоста, меняя лишь эмбриональные настройки.