Эти жуткие существа с воронкой из зубов являются ключом к эволюции на Земле

Когда-то бесчелюстные позвоночные доминировали в морях нашей планеты. Теперь от их представителей на Земле остались только паразитирующие миноги и изрыгающие слизь миксины.

Именно с миногообразными (Lampreys), древними бесчелюстными кровососущими животными, учёные связывают эволюцию всех позвоночных, включая людей. 

Отряд миногообразные относится к почти вымершей уникальной группе позвоночных животных — бесчелюстным. 520–350 миллионов лет назад именно бесчелюстные господствовали среди позвоночных. Девонский период оказался для них переломным: из морей их вытеснили челюстноротые — рыбы и их потомки (земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие). Последние бесчелюстные нашли пристанище в реках, где и живут до сих пор (миноги), или вернулись в море, но стали паразитами (миксины).

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Ecology and Evolution, биологи из Северо-Западного университета в США, решили отследить происхождение двух важных стволовых клеток, которые способствовали развитию всех позвоночных на планете.

Они сравнили гены существующих видов миногообразных с генами челюстных шпорцевых лягушек (Xenopus) и заметили сильную схожесть в сети генов плюрипотентности («плюрипотентные» клетки могут трансформироваться в любые типы клеток в организме) у бесчелюстных и челюстных позвоночных. Эти стволовые клетки играли ключевую роль в развитии различных типов клеток, тканей и структур у позвоночных, определяя их будущую эволюцию.

Однако исследование также показало, что у миногообразных отсутствует один ключевой ген pou5, регулирующий стволовые клетки. Как раз этот факт мог повлиять на то, что у миног и миксин, доживших до наших дней, так и не развились челюсти – вместо этого у них есть ротовая воронка, заполненная зубами. С помощью такого зубного аппарата, который у паразитических миног намного острее, они пробуравливают покровы своих жертв — крупных рыб, а то и китов.

Морская минога (Petromyzon marinus)

Фото: NOAA Great Lakes Environmental Research Laboratory / Flickr

Сравнение этих двух организмов оказалось полезно ученым – теперь они лучше понимают, откуда произошли признаки, которые в итоге определили всех позвоночных животных от их общего предка – включая людей. 

«В эволюционной биологии, если вы хотите понять, откуда появилась та или иная черта, вы не можете рассчитывать на более сложных позвоночных, которые развивались независимо в течение 500 миллионов лет. Вам нужно оглянуться назад, на самую примитивную версию типа животного, которого вы изучаете, что приводит нас к миксинам и миногам – последним живым примерам бесчелюстных позвоночных».