Ученым давно известно, что представители древнего вида Двоякодышащих являются предками четвероногих. Эти рыбы могут выжить на земле, дышать воздухом и использовать свои брюшные плавники для передвижения. Исследование развития их мышц позволило обнаружить генетический скачок, который создал условия для эволюции задних конечностей у наземных животных. Эволюция привела к появлению тетрапод - четвероногих существ, и наших далеких предков, - которые сделали первые шаги по суше около 400 миллионов лет назад.

Австралия является домом для трех видов из немногих оставшихся Двоякодышащих – два вида морских и один, населяющий бассейн реки Мэри в Квинсленде. На их изучении и сосредоточилась группа австралийских ученых под руководством профессора Питера Карри из австралийского Института регенеративной медицины при Университете Монаш и доктора Николаса Коула из Университета Сиднея.

Оказалось, что есть большие пробелы в наших знаниях. Большинство выводов ранее основывались на изучении ископаемых скелетов, но мышцы играют важную роль в передвижениях и не могут быть сохранены в летописи окаменелостей. Теперь ученые использовала рыб, живущих сегодня, чтобы проследить развитие мышц тазовых плавников, чтобы узнать, как эволюционировали несущие задние конечности четвероногих животных. Для этого они сравнили эмбрионы потомков тех видов, которые представляют основные поворотные моменты в эволюции позвоночных, чтобы выявить различия в формировании мышц тазового плавника. Ученые изучали "примитивных" хрящевых рыб – бамбуковых акул и акул-слонов - а также трех костистых рыб - австралийских Двоякодышащих данио и американского веслоноса. Костистые рыбы и, в частности Двоякодышащие, являются ближайшими родственниками последнего общего предка четвероногих и рыб.

Керри и его команда обнаружили, что у костных рыб сформировался другой механизм развития мышц тазового плавник в отличие от «механизма» хрящевых рыб, который стал ступенькой на пути к эволюции физиологии тетрапод. Грудные мышцы, участвующие в формировании плавников веслоноса (Polyodon spathula), полностью «получены» в режиме аппендикулярного формирование мышц и не связан с расширением эпителия.

"Люди – это просто измененные рыбы, - сказал профессор Кэрри. - Геном рыб не сильно отличается от нашего. Мы выяснили, что механизм формирования тазовых мышц у костистых рыб является переходным между тем, как он действовал у акул и у наших четвероногих предков".

Источник: www.plos.org