Gdzie się schowały palce rekina?

Genetyczna możliwość posiadania palców w kończynach istniała na długo przed tym, zanim pierwsze stworzenia wyszły z wody na ląd. Nowe badania ujawniły, że odnaleźć ją można u wspólnego przodka rekinów i ludzi.

Naukowcy skoncentrowali się na grupie genów HOX, które decydują, jak i gdzie rozwiną się części ciała u zwierząt, w tym u człowieka (są one ułożone w klastrze w takiej kolejności, w jakiej aktywują się podczas rozwoju). Obserwowali ich aktywność u płodów rekinków psich (Scyliorhinus canicula).

Ku swojemu zaskoczeniu zauważyli u embrionów ryb zwiększoną aktywność genów pozwalających w przypadku zwierząt wyposażonych w kończyny na rozwój palców (PLoS ONE).

Procesy genetyczne nie były u wczesnych zwierząt wodnych proste, by skomplikować się dopiero u gatunków przystosowanych do życia na lądzie. Były złożone od samego początku – uważa biolog rozwojowy Martin Cohn z Uniwersytetu Florydy w Gainesville.

Jeśli tak, to dlaczego rekiny nie mają palców? Mimo że one i inne ryby posiadają odpowiedni program genetyczny, jest on aktywowany tylko na krótki czas – spieszą z wyjaśnieniami Renata Freitas i Guangjun Zhang. Ludzie i pozostałe kręgowce używają go natomiast dłużej.

Nasz gatunek i zwierzęta lądowe to potomkowie ryb kostnoszkieletowych. Rekiny są natomiast rybami chrzęstnoszkieletowymi. Oznacza to, że genetyczna możliwość rozwoju palców istniała już ponad 500 mln lat temu, u ostatniego wspólnego przodka ryb kostno- i chrzęstnoszkieletowych. Miało to miejsce na 135 mln lat przed debiutem palców u pierwszych wyposażonych w kończyny kręgowców: płazów rozpoczynających kolonizację suchego lądu.

Odkrycia te nie tylko ujawniają przebieg ewolucji, ale także pomagają wyjaśnić ludzkie wady wrodzone. Kiedy szwankuje jeden z genów HOX, dochodzi do powstania określonej deformacji palców u nóg lub rąk.

palce kończyny przodek płód embrion geny HOX rekinek psi ludzie kręgowce