Почему у людей нет хвостов: Проблема, которая десятилетиями ставила ученых в тупик

Ученые определили, что может быть генетическим механизмом, лежащим в основе бесхвостости у нас и наших предков-обезьян: мутация гена, играющего важную роль в эмбриональном развитии. По их словам, хвост был особенностью большинства позвоночных на протяжении более полумиллиарда лет, и его потеря могла дать преимущества, когда наши предки переселялись с деревьев на землю, говорят они.

Исследователи сравнили ДНК двух групп приматов: обезьян, у которых есть хвосты, и гоминоидов — человека и человекообразных обезьян, — у которых его нет. Они обнаружили мутацию в гене TBXT, который присутствовал у людей и человекообразных обезьян, но отсутствовал у обезьян. Чтобы проверить последствия этой мутации, исследователи генетически модифицировали лабораторных мышей, чтобы они приобрели эту особенность. У этих мышей хвост либо был уменьшен, либо вообще отсутствовал.

«Впервые мы предлагаем правдоподобный сценарий генетического механизма, который привел к потере хвоста у наших предков. Удивительно, что такое большое анатомическое изменение может быть вызвано таким небольшим генетическим изменением», — сказал генетик и системный биолог Нью-Йоркского университета Langone Health Итай Янаи, который помог возглавить исследование.

Отсутствие хвоста, возможно, позволило лучше сбалансировать тело для прямохождения, говорит генетик и системный биолог Бо Ся из Гарвардского университета и Института Броуда, ведущий автор исследования.

Мутация, которая привела к потере хвоста, по мнению исследователей, произошла примерно 25 миллионов лет назад, когда первые человекообразные обезьяны произошли от предков обезьян. Наш вид, Homo sapiens, появился примерно 300 000 лет назад.

Эволюционная линия, которая привела к появлению обезьян и людей, отделилась от линии, которая привела к сегодняшним обезьянам Старого Света, семье, в которую входят бабуины и макаки. Сегодня к гоминоидам относятся люди, «большие обезьяны» — шимпанзе, бонобо, гориллы, орангутанги — и «малые обезьяны» — гиббоны. Самый ранний из известных гуманоидов по имени Проконсул был бесхвостым.

У гоминоидов развилось образование меньшего количества хвостовых позвонков, потеряв внешний хвост. У человека сохраняются рудименты хвоста. Кость у основания позвоночника, называемая копчиком, образуется из сросшихся остатков хвостовых позвонков.

Многим позвоночным хвост помогал выполнять такие функции, как передвижение и защита. У некоторых обезьян и некоторых других животных есть цепкие хвосты, которые могут хватать предметы, например ветки деревьев.

«Хвост может оказаться полезным, если вы живете на деревьях. Однако, как только вы перейдете на землю, это может стать еще большей помехой», — сказал Янаи.

За преимущества, полученные от перехода на бесхвостый вид, приходится платить. Поскольку гены могут выполнять множество функций в организме, мутации, дающие преимущество в одной области, могут оказаться вредными в другой.

В этом случае у модифицированных мышей наблюдалось небольшое увеличение тяжелых врожденных дефектов спинного мозга, называемых дефектами нервной трубки, напоминающих расщелину позвоночника у людей.

«Это говорит о том, что эволюционное давление, направленное на потерю хвоста, было настолько велико, что, несмотря на создание потенциала для этого состояния (дефекты нервной трубки), мы все равно потеряли хвост», — сказал Янаи.

INDEPENDENT

Спасибо, что читаете «Капитал страны»! Получайте первыми самые важные новости в нашем Telegram-канале или Вступайте в группу в «ВКонтакте» или в «Одноклассниках»