Исследователи давно спорят, какая группа животных возникла на Земле самой первой. Традиционно считалось, что всеобщими первыми предками были губки – морские существа, похожие в большей степени на камни или кораллы, чем на животных в привычном представлении. Однако новое генетическое исследование смешанных видов дало основание предполагать, что на самом деле первыми животными, развившимися 600 миллионов лет назад, были гребневики – тоже обитатели морей, только гелеобразные, напоминающие медуз.
"Спор о нашей древнейшей родословной может показаться устаревшим, но на самом деле это важный вопрос, ведь он может открыть нам тайны природы эволюции всех животных, – говорит один из авторов исследования Энди Баксеванис (Andy Baxevanis), генетик из Национального института исследований генома человека США. – Губки – это простые существа, лишённые как мышц, так и нервной системы, гребневики же совсем иные. Это один из принципов эволюционной биологии: как только эволюция даёт виду какую-то сложную структуру, будь то глаза или клетки мускулатуры, он уже не потеряет их".
Это объясняется тем, что наличие мышц или нервной системы являются преимуществом в деле выживания. Однако если появление гребневиков действительно предшествовало зарождению простых губок, это переворачивает такую теорию с ног на голову. Исходя из этого, некоторые животные получили какой-то набор генов для эволюции, но некоторые группы затем снова потеряли их.
Баксеванис и его коллеги пришли к этому выводу после того, как исследовали полную последовательность генома вида гребневика под названием Mnemiopsis leidyi, также известного как морской орех. Из четырёх древних групп животных, конкурировавших изначально за звание всеобщего предка (губки, медузы, гребневики и пластинчатые лишь у гребневиков последовательность генома оказалась наиболее полной. Между тем полные последовательности генома важны для попыток сравнить отношения между группами различных организмов.
Когда Баксеванис и его коллеги начали свой проект, их целью было просто заполнить пробел в данных о генетической последовательности гребневиков. Но когда они загрузили данные генома в компьютерную программу, способную помочь исследователям определить эволюционные отношения между организмами (эта область науки называется филогенетикой, результаты оказались крайне удивительными.
Хотя полученная модель предполагала наличие нескольких возможных сценариев связи гребневиков со всеми другими группами животных, некоторые из наиболее вероятных сценариев ставили гелеобразных животных во главе всеобщего семейного древа.
"Это глобальное эволюционное разделение, должно быть, произошло около 600 миллионов лет назад, – предполагает Баксеванис. – Тогда из гребневиков и начали выделяться другие виды животных".
Новое исследование вызвало настоящий переполох среди специалистов этой области, хотя в 2008 году исследователи, работавшие под руководством эволюционного биолога Манси Сриваставы (Mansi Srivastava) из Массачусетского технологического института в Кембридже уже выдвигали гипотезу о том, что именно гребневики были прародителями всего сущего.
Многие люди не могли поверить результатам, тогда это заявление казалось шокирующим для общества. К тому же, той работе не хватило доказательств. Такие группы существ, как гребневики, обладают быстро развивающимися геномами, что может сбить с толку компьютерные программы, используемые для выявления эволюционных отношений. Из-за этого иногда существам приписывается связь с совершенно неродственными организмами.
"Наш анализ генома мнемиопсиса подтверждает предыдущие исследования, свидетельствовавшие об их родстве с остальными животными, – утверждает соавтор исследования Джозеф Райан (Joseph Ryan), биолог из университета Бергена, Норвегия. – Имея настолько полные данные секвенирования генома, уже сейчас мы понимаем, что типы клеток, составляющие мышцы и нервную систему, в каких-то видах развились очень заметно, а какими-то были полностью утрачены. Эта нетрадиционная эволюционная модель, возможно, сможет дать нам ключ к новым идеям о функциях различных генов, в том числе и наших собственных. В более долгосрочных перспективах результаты подобных исследований вполне могут стать основой для разработок, способных бороться с конкретными заболеваниями человека".
Подробности исследования были опубликованы в журнале Science.
Также по теме:
Жизнь могла зародиться глубоко под землёй
Учёные утверждают, что жизнь зародилась на суше
Жизнь могла быть занесена на Землю с Марса
Сушу Земли создали первые организмы планеты
Учёные открыли возможный путь самозарождения жизни
