April 12th, 2014

Люди как примитивные животные

Среди не очень образованных людей распространено убеждение, что человек как биологический организм является как бы венцом природы, максимально совершенным организмом из всех возможных. Но в реальности у нас очень много примитивных черт. 2.5 года назад я писал об исследовании, показавшем среди прочего, что человек, если исходить из темпов молекулярной эволюции, является одним из самых примитивных млекопитающих, наиболее близких к общему предку. А недавно пятеро британских и американских генетиков опубликовали другое исследование, в котором присутствует любопытная картинка:



У позвоночных животных есть два способа пометить в эмбрионе область, где будут потом формироваться половые клетки. Первый способ более примитивен, он предполагает построение половых органов по тем же принципам, как и у всех других органов: запускаются в определенном порядке регуляторы транскрипции, синтезируются определенные сигнальные молекулы, на которые определенные клетки реагируют определенным образом, и т.д. Эволюционные ветви, практикующие этот способ, помечены на схеме голубым. Второй способ более продвинут, он основан на том, что в цитоплазме яйцеклетки изначально присутствует небольшая область, которая в ходе дробления не размазывается по всему эмбриону, а достается некоторому небольшому количеству бластомеров. Эти бластомеры и становятся родоначальниками половых клеток, а химические интерфейсы в данном механизме не задействованы. Этот способ помечен на схеме красным.

Второй способ формирования половых клеток прогрессивнее первого. Он позволяет эволюционирующему виду более свободно манипулировать генетическими программами, меньше опасаясь того, что от этого испортятся какие-то критически важные генетические программы. В результате, как показали авторы исследования, молекулярная эволюция достоверно ускоряется. Преимущество второго способа также подтверждается сравнением эволюционного успеха голубых и красных линий: динозавры успешнее крокодилов и черепах, лягушки успешнее саламандр, костистые рыбы успешнее осетров.

Однако все млекопитающие, включая нас с вами, до сих пор пользуются примитивным способом закладки половых клеток. Так получилось, что хорошая мутация, много раз возникавшая в разных ветвях эволюции позвоночных, в нашей ветви не возникла. Поэтому по меньшей мере в одном аспекте эмбрионального развития мы примитивнее птиц, змей и большинства рыб.

Возможно, более высокий темп молекулярной эволюции динозавров отчасти объясняет их успех в раннем мезозое, когда они бодро вытеснили териодонтов и круротарсов с магистральной линии эволюции.