Где наш хвост?

 Все древние приматы использовали свои хвосты для баланса, прыгая по деревьям. Но около 25 миллионов лет назад в палеонтологической летописи начали появляться бесхвостые человекообразные обезьяны. Как и почему наши предки лишились хвостов, во многом остается загадкой. Новое исследование позволяет предположить, что в этом внезапном изменении может быть виновата генетическая мутация.

По признанию ведущего автора исследования Бо Ся, генетика из Института Броуда, он с самого детства задавался вопросом: «Где мой хвост?» И вот, кажется, приблизился к разгадке. В результате проведенного исследования выяснилось, что люди и человекообразные обезьяны являются носителями определенного мутировавшего  гена, которого нет у обезьян и других приматов с хвостами. Результатами своей работы ученые поделились в статье, опубликованной на прошлой неделе в журнале Nature.

Ген в фокусе

Чтобы выяснить, как и почему люди потеряли свои хвосты, Ся и его коллеги изучили ранние стадии эмбрионального развития, во время которых определенные гены включаются и выключаются. Эти гены контролируют формирование различных частей скелета. Ученые сравнили ДНК шести видов бесхвостых обезьян, включая человека, с 15 видами хвостатых обезьян, чтобы найти мутацию, которая является общей для обезьян и людей, но отсутствует у обезьян. В конце концов, их поиски привели их к гену под названием TBXT.

О том, какие еще эволюционные изменения произошли с нашим видом, читайте в статье «Человек глупеет, человечество умнеет…»

В TBXT обнаружилась дополнительная последовательность нуклеотидов, которая присутствовала у людей и человекообразных обезьян. Исследователи говорят, что в этом может быть виновен так называемый «прыгающий ген». Это когда какая-то последовательность ДНК внезапно перемещается в новую область генома. Этот тип изменений характерен для людей, но этот конкретный сдвиг, по-видимому, имел серьезные последствия.

Хвосты не выросли

Чтобы увидеть, может ли потеря хвоста быть результатом мутации, команда использовала технологию редактирования генов CRISPR. С ее помощью ученые внесли изменения в  ДНК мышей, имитируя мутацию TBXT. После такой генетической  корректировки у многих грызунов хвосты либо не выросли вовсе, либо оказались очень короткими. 

Эволюционное преимущество

Новое открытие предполагает, что наши предки потеряли свои хвосты внезапно, а не постепенно. Это согласуется с найденными окаменелыми останками. Авторы исследования предполагают, что мутация могла возникнуть около 20 миллионов лет назад у одной обезьяны. Это произошло случайно, но не помешало генетическому сбою передаваться по наследству. Возможно, бесхвостость была благом для обезьян, и мутация распространилась со скоростью лесного пожара.

Когда человекообразные обезьяны потеряли свои хвосты, это изменение в анатомии позволило им адаптироваться к новому образу жизни и адаптации. Ученые давно подозревали, что прямохождение возникло и развилось во многом благодаря отсутствию хвоста.  Это умение, в свою очередь, могло позволить нашим далеким предкам спуститься с деревьев на землю.

За все нужно платить

Между тем, подобная логическая цепочка может быть сложнее, чем предполагает исследование. Палеонтологические исследования говорят о том, что первые бесхвостые обезьяны ходили на четырех конечностях в течение миллионов лет, прежде чем стать двуногими. Кроме того, у этой мутации обнаружились не только преимущества, но и недостатки. В частности, она может быть причиной некоторых заболеваний позвоночника, например, Spina bifida. Видимо, за все в жизни приходится платить. В том числе и за возможность ходить на двух ногах.