Їжак Сонік підтвердив походження кінцівок хребетних від жаберних променів

Вчені з Великобританії і Канади отримали нове підтвердження того, що парні плавники кісткових риб і кінцівки чотирилапих у процесі еволюції сталися від придатків жаберних дуг хрящових риб. Результати роботи опубліковані в журналі.

Для хрящових риб, до яких належать акули, скати і цільноголові, характерна наявність парних придатків - жаберних променів, розташованих зовні від жаберних дуг. Наприкінці XIX століття німецький анатом і еволюціоніст Карл Гегенбаур припустив, що саме з них походять парні плавники і кінцівки хребетних, проте переконливо підтвердити або спростувати цю гіпотезу не вдавалося.

За розвиток кінцівок хребетних відповідає «ген їжака Соніка» (sonic hedgehog, SHH). Він експресується в зачатку майбутньої кінцівки в так званій зоні поляризуючої активності, яка встановлює переднє-задню вісь зачатка з подальшим формуванням складних кісткових структур (пальців тощо) за градієнтом концентрації SHH.

Співробітники Кембриджського університету та Університету Далхаузі, використовуючи гібридизацію мРНК, проаналізували експресію SHH і суміжного гена PTCH2 біля ембріонів ромбового скату. Вони виявили, що секреція SHH в сигнальних центрах розвиваються жаберних дуг відповідає за їх переднє-задню полярність, а також за зростання жаберних променів з чутливої до SHH мезенхімальної тканини.

Таким чином, розвиток жаберних променів хрящових риб і кінцівок чотирилапих контролюються одним і тим же біохімічним механізмом. Це є вагомим доказом їхньої еволюційної спільноти, передреченої Ґеґенбауром.

Альтернативною версією походження кінцівок служить гіпотеза плавникової складки, згідно з якою парні плавники і, згодом, кінцівки чотирилапих, утворилися з поздовжніх складок стінок тулуба.