Наши уши могли произойти от жабр древних рыб: удивительное открытие ученых
Исследование ученых из Университета Южной Калифорнии проливает свет на загадочные эволюционные истоки развития человеческого наружного уха. Согласно их выводам, эластический хрящ, составляющий основу наших ушей, мог эволюционировать из жабр древних рыб.
Известно, что среднее ухо человека, состоящее из трех крошечных костей, возникло в ходе эволюции из челюстных костей древних рыб. Это открытие вдохновило специалистов на изучение происхождения наружного уха, которое уникально для млекопитающих. Возник вопрос: могли ли структуры, напоминающие хрящевую ткань уха, также эволюционировать из жабр их предков?
Исследование стало первым, обнаружившим ключевой тип эластического хряща за пределами млекопитающих. Этот гибкий материал, присутствующий в ушах человека, ранее считался особенностью только нашей группы. Однако использование биологических красителей позволило выявить наличие такого хряща в жабрах современных костных рыб, в том числе, у данио-рерио и атлантического лосося.
Для проверки эволюционной связи между жабрами рыб и наружным ухом млекопитающих ученые обратились к молекулярным данным. Они сосредоточились на изучении генетических усилителей — коротких последовательностей ДНК, которые активируют гены, связанные с формированием тканей. Эти усилители уникальны для каждого типа тканей и позволяют легко отследить их активность.
Эксперименты включали введение человеческих усилителей генов наружного уха в геномы рыб данио-рерио. Результаты показали активацию генов в жабрах рыб, указывая на общий предковый источник. Обратный эксперимент — введение усилителей жабр рыб в геномы мышей — также продемонстрировал активацию, но уже в области наружного уха грызунов.
Кроме того, исследования на головастиках и зеленых анолах выявили схожие механизмы в эволюции жабр и ушных структур у амфибий и рептилий. У ящериц, к примеру, активность усилителей наблюдалась в ушных каналах, что говорит о начале миграции эластического хряща от жабр к ушам около 315 миллионов лет назад, когда рептилии впервые появились на Земле.
Особенно интересным оказалось обнаружение усилителя у мечехвоста — древнего морского организма, появившегося около 400 миллионов лет назад. Этот усилитель, будучи активным в жабрах рыб, намекает на еще более глубокие корни эластического хряща, связывая нашу анатомию с древнейшими беспозвоночными.
Эксперты подчеркивают, что их работа является важным шагом в понимании того, как эволюционные процессы перепрофилировали одни анатомические структуры в другие. «Наша работа добавляет новую главу в историю эволюции уха млекопитающих,» — отметил профессор Гейдж Крамп, соавтор исследования.
Ранее пользователь Reddit напечатал ребро при помощи 3D-принтера.
