Генетики поняли, почему у людей есть анус

Команда норвежских исследователей идентифицировала два набора генов, которые ответственны за то, что у некоторых существ развивается полностью функционирующий анус, а у других – лишь орган в зачаточном состоянии
(фото Cynthia Gilbert/Flickr).

Норвежские исследователи утверждают, что они разобрались в эволюционной истории "заднего прохода" (лат. анус). Команда норвежских учёных выявила два набора генов, которые отвечают за то, что некоторые существа обладают полностью функционирующим анусом, в то время как другие – лишь "переходной стадией" этого органа.

Результаты их научной работы также объясняют, почему некоторые существа (такие как черви-приапулиды) имеют пищеварительную систему, похожую на человеческую, даже несмотря на то, что разница между этими двумя видами огромна.

Биологи Андреас Хейнол (Andreas Hejnol) и Чема Мартин-Дуран (Chema Martín-Durán) из Бергенского университета многие годы изучали, как гены влияют на развитие существ.

Данное исследование основывается на другой научной работе, целью которой было изучение генов, экспрессируемых в ходе развития кишечника, желудка и ануса червя-приапулиды (фото Bruno Vellutini/Sars International Centre of Marine Molecular Biology).

"Учёные обращали внимание на различные органы и системы, например, на нервную систему, на мозг, а вот анальным отверстием незаслуженно пренебрегали, – считает Хейнол. – А между тем очень важно понять, как изменения на молекулярном уровне в процессе эволюции привело к формированию этой части кишечника".

Исследование, подробно описанное в издании Zoologischer Anzeiger, помогло идентифицировать генетические кластеры, известные как Brachyury и ParaHox. Они имеют решающее значение для развития заднего прохода. У всех животных, имеющих анус, эти гены почти равномерно экспрессируются в тканях, окружающих задний проход.

Результаты показали, что анус, пожалуй, является одним из важнейших органов тела, так как он помогает работе нашей пищеварительной системы. Однако при этом не у всех животных его строение одинаково.

У некоторых существ этот орган представлен совсем примитивной версией, у других – некоторой "переходной стадией", а у третьих же орган многофункционален. Морской огурец вида Parastichopus tremulus, например, не только испражняется через анус, но и дышит через него, а ещё один вид — Parastichopus californicus — с его помощью питается. Животные, у которых присутствует сложный функционирующий анус, как правило, являются более крупными существами, они могут съесть больше пищи и достичь больших размеров.

Скорпион Ananteris balzani теряет анус (фото Mattoni et al/CC by 2.5).

Попытка понять, как и почему развивается анус у разных видов, осложняется ещё и тем, что у некоторых групп животных он может то появляться, то исчезать. Так происходит, например, у плоских червей. У некоторых из них анусов вообще несколько.

Данное исследование во многом опирается на результаты более раннего исследования, целью которого было выявление генов, экспрессируемых в ходе развития кишечника, желудка и ануса червя-приапулиды. Учёные были весьма удивлены, когда обнаружили, что не только у червей, но и у человека, рыб, лягушек и многих других животных те же самые кластеры генов были вовлечены в этот процесс.

Это свидетельствует о том, что формирование пищеварительной системы (в том числе человека) началось гораздо раньше, чем принято было считать — вероятно, около 500 миллионов лет тому назад.

В настоящий момент команда проводит другие исследования, чтобы понять, мог ли анус развиваться независимо, но сходным образом сразу у нескольких групп животных.

Сегодня