Тайни за уникални човешки способности се крият в океанските дълбини

Преди около 700 милиона години в древните океани на Земята се появява незабележимо същество. То полага основите на телесната структура на повечето сложни животни, включително и на човека. Това животно, което представлява последният общ предшественик на двуутробните се оказва ключово за еволюцията на групи като гръбначните и безгръбначните животни.

Проучването, проведено от учени от Центъра за геномно регулиране (CRG) в Барселона и публикувано в Nature Ecology and Evolution установи, че повече от 7000 генни групи, открити при 20 вида двуутробни животни, включително хората и акулите, които водят началото си от този древен прародител. Около половината от тези гени са придобили специализирани функции по време на еволюцията, особено в мозъка и репродуктивните тъкани.

Характерна особеност на еволюцията на двуутробните е била така наречената „copy-paste“ грешка. При нея гените са се дублирали и след това тези копия са еволюирали, за да придобият нови функции.

Важен момент в историята на гръбначните е появата на тъканно-специфични гени по време на две събития на пълно дублиране на генома, което позволява на някои копия на гени да изпълняват основни функции, а на други да допринасят за еволюционните иновации.

Специализацията на гените е довела до развитието на нови функции в различни тъкани. Например, гените TESMIN и tomb, произхождащи от един и същ прародител, независимо един от друг започват да играят специализирана роля в тестисите както при гръбначните животни, така и при насекомите. На ниво молекулярна еволюция подобни промени благоприятстват развитието на сложни нервни системи. Например, образуването на миелинови обвивки на нервните клетки при гръбначните животни. Тези обвивки са от съществено значение за бързото предаване на нервните сигнали.

При насекомите специализирани гени участват в образуването на мускулите и външните обвивки, които допринасят за способността им да летят. При октоподите кожните гени са специализирани за възприемане на светлинни стимули. Това им позволява да променят цвета си, да се маскират и да общуват с други октоподи.

Работата на учените ни позволява да преосмислим ролята и функциите на гените в еволюцията.

„Нашата работа ни принуждава да преосмислим ролите на гените, показвайки как гените, жизненоважни за оцеляването и запазени в продължение на милиони години, могат лесно да придобият нови функции, отразявайки еволюционния баланс между запазването на важни роли и изследването на нови пътища.“ Това откритие подчертава дълбоката връзка между древните организми и сложния съвременен живот, включително хората.

споделя професор Мануел Иримия, съавтор на изследването