Ученые связали появление общего предка животных с удвоением нескольких сотен генов

ТАСС, 15 апреля. Международный коллектив эволюционистов и генетиков пришел к выводу, что общие предки людей и большинства других многоклеточных существ на Земле возникли около 700 млн лет назад в результате удвоения нескольких сотен генов и появления большого числа участков ДНК, управляющих развитием новых тканей и органов. Об этом сообщила пресс-служба испанского Центра геномной регуляции (CRG).

«Это открытие заставляет нас по-новому взглянуть на то, какую роль и функции исполняют гены. Оказалось, что критически важные для выживания гены, структура которых обычно не меняется на протяжении миллионов лет, могут легко получить новое предназначение в процессе эволюции. Данный феномен отражает тонкий баланс между сохранением функций и поиском новых направлений развития», — пояснил руководитель научной группы в CRG Мануэль Иримия, чьи слова приводит пресс-служба центра.

Иримия и его коллеги пришли к такому выводу в ходе сравнения структуры ДНК двух десятков видов очень разных живых существ, относящихся к категории двусторонне симметричных. В их число вошли люди, а также акулы, лягушки, опоссумы, курицы, мушки-дрозофилы, пчелы, многоножки, осьминоги и другие живые существа, чей общий предок жил на Земле еще в докембрийскую эру.

В рамках этого анализа эволюционисты и генетики выявили набор из примерно 7,1 тыс. генов, которые, предположительно, присутствовали в ДНК первых двусторонне симметричных существ, и проанализировали то, как различается их структура в геномах современных животных и людей. В дополнение к этому, ученые изучили, в каких тканях тела были активны эти участки ДНК и попытались определить, какую роль они исполняли в организме общего предка всех животных.

Проведенные учеными расчеты показали, что в геномах всех двусторонне симметричных существ присутствуют наборы из нескольких сотен генов, которые возникли в результате дупликации аналогичного числа древних генов. Появление этих копий генов и их последующая эволюция привели к формированию новых тканей и органов, в том числе сложно устроенной нервной системы и конечностей, которые отсутствуют у более примитивных многоклеточных существ.

Как отмечают Иримия и его коллеги, многие из этих изменений произошли на первых стадиях эволюции общего предка всех сложно устроенных многоклеточных животных, тогда как другие возникли уже после разделения их на предков беспозвоночных и позвоночных, что привело к появлению похожих по функциям и происхождению, но разно устроенных генов. Их дальнейшее изучение поможет понять, как протекала эволюция предков этих групп животных на самых первых ее этапах, подытожили исследователи.

Двусторонне симметричные животные представляют собой огромную группу живых существ, к числу которых относятся все многоклеточные за исключением губок, гребневиков и некоторых других примитивных беспозвоночных. Общий предок этих живых существ предположительно появился еще до «кембрийского взрыва», мощнейшего всплеска в эволюции многоклеточных живых существ, который произошел около 540 млн. лет назад.

Как предполагают палеонтологи, эти древние живые существа обладали исключительно мягкими тканями тела, из-за чего следы их существования не сохранились или пока не были найдены в отложениях кембрийской эпохи. По этой причине эволюционисты пытаются реконструировать их облик, опираясь на геномные исследования и то, как выглядят самые примитивные современные представители двусторонне симметричных животных.