Результаты исследования показывают, что способность образовывать конечноподобные структуры присутствовала у общего предка четвероногих и телеостных рыб. Она также сохраняется в латентном состоянии и может быть активирована генетическими изменениями.
Рыбки данио принадлежат к телеостной линии лучеперых рыб. Телеосты включают в себя около 30 000 видов, в частности золотых рыбок, лососей, угрей, камбалу, рыбу-клоуна, фугу, сома. Видов телеостов больше, чем всех птиц, млекопитающих, рептилий и земноводных вместе взятых. Тем не менее, несмотря на большое количество видов и широкий диапазон форм, размеров и мест обитания, грудной плавник телеостов почти не меняется.
Переход от плавника к конечности предполагает развитие предкового плавника, в нем появляется множество костей, которые сочленяются друг с другом. Из того же предкового исходного состояния телеостные плавники уменьшились и упростились, так что сочленение исчезло.
Эта структура позволила исследователям определить, какие аспекты развития являются уникальными конечностями и какие особенности являются общими для плавников и конечностей телеостов и четвероногих.
Соавтор исследования Катрин Хенке (Katrin Henke) из Бостонской детской больницы проводила прямые генетические скрининги для случайной мутации ДНК и выявления генов, контролирующих формирование скелета плавника.
Когда мутация вызывала интересные изменения в скелете рыбки данио, исследователи генетически ее отражали, чтобы определить, какие гены были затронуты. Так они обнаружили, что мутации в генах waslb и vav2 вызывают фенотип fin. Это было удивительное открытие, поскольку ранее было известно, что эти гены не играют роли в формировании структуры тела.
Гистологический анализ показал, что новые кости имели мышечное прикрепление, которое широко встречается в костях конечностей, но не в плавнике.
У телеостных рыб нет мышц, прикрепленных к костям. Вместо этого кости обеспечивают промежуточную опору в плавнике, а мышцы располагаются непосредственно от плеча к костным лучам плавника. Новые кости полностью интегрированы в плавник в комплекте с суставами для сочленения и прикрепления к мышцам плавника.
Читать далее
Посмотрите на изображение Марса из 8 триллионов пикселей
Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят
Ученые объяснили, почему растение вольфия является самым быстрорастущим