Бихте си помислили, че последният скок напред в нашето разбиране за човешкото движение ще дойде от изучаването на краката. И въпреки това учените откриха изненадващо нова представа за произхода на човешкия двупедализъм в обикновена риба с размер на пинки.
От тази история
Вашата вътрешна риба
КупуваАнализирайки ДНК на тройката, изследователите, ръководени от Дейвид Кингсли, биолог от Станфордския университет, идентифицират така наречения генетичен подобрител, един вид копче за контрол на силата на звука, което работи по време на развитието на тялото, за да помогне да се извайят костените плочи, които прикриват връзката вместо везни. Енхансерът модулира освобождаването на свързан с костите протеин, известен като GDF6, обръща го нагоре или надолу, за да промени плаките, за да отговаря на настройките на рибата. За морски стикове, които живеят в открита вода с множество зъбни хищници, подобрителят извежда достатъчно GDF6 протеин, за да помогне за изграждането на здрави защитни плочи. Но сладководни прегради са по-добре да се дръпне и да се скрие, и така, чрез усилване, задействано усукване на освобождаване на протеини, тези риби завършват с по-тънки и по-податливи плочи.
Реакцията на генетичния превключвател варира от една настройка до друга, докато целта му - протеините от тухли и хоросан - остава същата, като еволюцията на кредитирането е значителна. „Това е толкова добър механизъм за развиване на черти, че виждате, че се използва отново и отново“, казва Кингсли.
Когато изследователите проучиха ролята на протеина GDF6 и неговите подобрители за оформянето на костите на бозайниците, включително шимпанзето, най-близкият ни генетичен род, те откриха подобрител, който повлия на развитието на задните крайници, но не и на предните крайници. Най-голямото влияние на гена беше върху дължината и кривината на пръстите на краката. В човешката ДНК обаче подобрителят беше изтрит.
Тази единствена генетична промяна може да помогне да се обяснят важни разлики между крака на шимпанзето и нашето собствено - и как нашите предци са получили силата да се издигнат и да ходят на два крака. Пръстите на шимпанзето са дълги и изплетени, а еквивалентът му с голям пръст се отдръпва от другите цифри като палец: крак за предварително набиране, предназначен за бързо изкачване. За разлика от това, в човешкото стъпало ходилото се уголемява, докато костта на големия пръст на крака се удебелява и се изравнява с другите, вече оголени пръсти на краката: Това е здрава платформа, способна да поддържа изправен товар при движение.
Освен че показва, че големият ни пръст заслужава много по-голямо уважение, отколкото повечето от нас знаят, новото откритие показва, че незначителните промени в ДНК могат да имат дълбоки еволюционни въздействия и че природата е неуморен художник за рециклиране и колажиране, смесвайки и съпоставяйки няколко любими техники да генерира на пръв поглед разнообразие от форми.
„Споделената ни история с рибите“, казва Нийл Шубин, автор на „ Вътрешната ви риба“ и палеонтолог, „ги прави прекрасна арена за изследване на основите на собствените ни тела.“
Абонирайте се за списание Smithsonian сега само за 12 долара
Тази история е селекция от априлския брой на списание Smithsonian
Купува
