Чтобы брюхо не лезло на ухо

4 февраля 2014 в 08:51

Две пары конечностей появились у позвоночных из-за особенностей взаимодействия между зародышевыми тканями, на которое сильно повлияло формирование брюшной полости с пищеварительным трактом внутри

 

 

Почти все позвоночные животные — за исключением бесчелюстных миног и миксин — являются счастливыми обладателями двух пар конечностей, передних и задних. Это могут быть плавники, лапы, ласты, крылья, ноги и руки — но, так или иначе, у всего огромного инфратипа (группы) челюстноротых позвоночных эти две пары конечностей непременно имеются.

Но так было не всегда. Вот, например, у тех же миног и миксин никаких двух пар конечностей нет. Нет их и у более примитивных хордовых вроде оболочников. И возникает вопрос: что именно заставило древних позвоночных перейти к такому «четырехногому» строению тела? Объяснений этому существует много, и последнее принадлежит исследователям из Венского университета (Австрия), пишет К. Стасевич (compulenta.computerra.ru), которые утверждают, что две пары конечностей появились из-за… живота.

Брайан Метшер (Brian D. Metscher) и его сотрудники объединили множество данных из предыдущих работ, касающихся и молекулярной эмбриологии, и палеонтологии. Особое внимание они уделили молекулярно-генетическим событиям, которые происходят при взаимодействии тканей развивающегося эмбриона.

На самых ранних стадиях развития у эмбриона образуются три тканевых листка: эктодерма, которая дает начало коже и нервной системе, мезодерма, из которой образуются мышцы, кости и многие другие органы, и эндодерма, дающая начало пищеварительному тракту. Желудок с кишечником оказываются в телесной полости, мезодерма создает для нее оболочку и покрывает снаружи пищеварительные органы. Причем мезодерма распадается для этого на две части: одна идет на кишечник, вторая — на внутреннюю выстилку полостных стенок.

В журнале Evolution & Development исследователи пишут, что конечности формируются как раз в тех местах, где две части мезодермы оказываются отделены друг от друга и контактируют с эктодермой — в двух противоположных концах образующегося пищеварительного тракта. На всем остальном пространстве оба мезодермальных куска тесно соприкасаются друг с другом и с развивающимся желудочно-кишечным трактом.

То есть, проще говоря, развитие конечностей обусловлено тонкостями взаимодействия между разными сортами зародышевых тканей, а взаимодействие это определяется формированием полости, в которой болтаются кишечник с желудком. На самом конце тела, позади анального отверстия, обе части мезодермы сливаются и вместе со стенкой тела, образуемой эктодермой, формируют единственную непарную лопасть — хвост. На всем остальном протяжении тела внешний эктодермальный слой лишь в нескольких местах может оказать свое влияние на мезодерму, и при том только на один из ее листков — то, что выстилает полость тела. Здесь и происходит формирование парных конечностей.

Ну а то, что таких участков для формирования конечностей всего четыре, обусловлено — скажем об этом еще раз — строением брюха, то есть полости с пищеварительным трактом внутри. Дальше уже идут модификации этой схемы: у кого-то эти конечности стали плавниками, у кого-то — крыльями и лапами.

Эта гипотеза охватывает вообще все живые организмы — как ныне живущие, так и давно вымершие; для всех она постулирует один и тот же механизм возникновения конечностей, и такое единообразие, бесспорно, является преимуществом. С другой стороны, она берет за основу данные молекулярной эмбриологии, так что ее легко проверить экспериментально, и надо думать, что такая проверка будет предпринята в самое ближайшее время.

 

На заставке фото с сайта img1.liveinternet.ru

 
Опубликовано: Теги: эмбриональное развитие, эмбриогенез, эволюция, конечности, животные, генетика, анатомия

В ленту раздела Новости науки | Обсудить тему на форуме

ООО «Издательство Агрорус»
+7 (499) 500-10-84
119590, город Москва, ул. Минская, 1Г, корп. 1, офис 19
ООО «Издательство Агрорус»

Популярное

Почему в Европе продолжают исчезать леса

Почему в Европе продолжают исчезать леса

18.01.2018 | 06:15

За последние 6000 лет исчезли больше половины европейских лесов

Ученые возрождают библейские пальмы времен Мафусаила

Ученые возрождают библейские пальмы времен Мафусаила

17.01.2018 | 06:15

Как происходит уникальный эксперимент по восстановлению популяции, казалось бы, вымерших растений

Как из одной пробирки вырастить сто деревьев

Как из одной пробирки вырастить сто деревьев

20.01.2018 | 07:00

Российские ученые клонируют сибирский кедр, а белорусские — ясень, березу и ель



Комментарии (0)