МОСКВА, 9 января. /ТАСС/. Британские и американские молекулярные биологи выяснили, что ушные раковины появились у людей и других млекопитающих в результате «переформатирования» генетической программы, управлявшей развитием жаберных дуг у наших далеких предков. Об этом сообщила пресс-служба Университета Южной Калифорнии (USC).
«Мы открыли новую главу в исследовании истории эволюции ушей млекопитающих. Ранее наши коллеги показали, что среднее ухо возникло из костей челюстей рыб, а нам удалось показать, что внешняя часть уха представляет собой продукт эволюции хрящевой части жабр. Это демонстрирует то, как уже существующие части тела могут радикально меняться в процессе эволюции для исполнения новых и совершенно неожиданных функций», — пояснил профессор USC Гейдж Крамп, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Профессор Крамп пришел к такому выводу в рамках эксперимента, в ходе которого ученые отслеживали то, какие гены, предположительно задействованные в формировании уха человека, были активны в теле мальков рыб данио-рерио. Эти рыбы обладают практически полностью прозрачным телом, что позволяет наблюдать за ростом отдельных органов, тканей и клеток тела этих рыб при помощи методов оптогенетики и других подходов.
Как объясняют исследователи, их интерес к данио-рерио был обусловлен тем, что два года назад китайские и британские палеонтологи обнаружили свидетельства того, что среднее ухо сухопутных животных, отвечающее за преобразование звуковых волн в электрические сигналы, возникло в результате эволюции одной из костей древних рыб, связанных с их челюстями и жабрами. Данное открытие натолкнуло ученых на мысль, что жабры могли сыграть важную роль в появлении и внешней части ушей.
Руководствуясь подобными соображениями, ученые определили то, какие гены были активны в клетках ушной раковины и других частей внешнего уха у людей и некоторых животных, встроили активирующие их последовательности в ДНК мальков данио-рерио и особым образом поменяли их структуру. В результате этого кодируемые ими белки начали вырабатывать зеленое свечение, что позволило биологам определить те части тела рыб, где были активны гены, связанные с формированием внешней части ушей у млекопитающих.
Подобные светящиеся области, как обнаружили ученые, были сосредоточены в жабрах рыб, что также было характерно для жабр головастиков лягушек, когда биологи встроили аналогичные участки ДНК в их геном. Это говорит о том, что предки людей и животных «переформатировали» программу роста жабр и челюстей в процессе своей эволюции и приспособили ее под формирование не только внутреннего уха, но и его внешних частей, подытожили профессор Крамп и его коллеги.