Как люди потеряли свои хвосты, или новые исследования генетических мутаций

В результате последних исследований коллектива ученых подтвердилась старая гипотеза о том, что причиной исчезновения у отдельных видов приматов хвоста, которым обладали все без исключения предки человека, явилась особая генетическая мутация.

фото: wosoft.ru

Международная команда исследователей из Нью-Йоркского университета здоровья Лангон и Нью-Йоркской инженерной школы Тандон доподлинно определила, что присущий всем двустороннесимметричным животным ген под кодовым названием для людей ТВХТ мутировал. Такой мутировавший ген есть и по сей день как у некоторых видов (но не у всех) обезьян (человекообразных), так и у людей.  

По мнению группы экспертов, генная мутация ТВХТ произошла в трёхстах средних генетических цепочках.

Предположительно, она поспособствовала исчезновению хвоста у отдельных видов приматов около двадцати миллионов лет тому назад.

В эмбриональном состоянии все люди имеют отросток, внешне похожий на хвост, однако со временем он видоизменяется, срастаясь с позвоночником, и переходит (превращается) в копчик.

«Нами представлены доказательства, что исчезновение хвоста связано с внедрением в геном предка-гоминоида – особого элемента Алу.

Мы утверждаем, что внедрение в белок гена ТВХТ компонента Алу ведет к соединению с соседним наследственным элементом Алу (брачьюри). Он закодирован от обратной геномной ориентации, в результате чего формируется сплайсинг, присущий гоминоидам, возникает мутация.»

«Мы полагаем, к тому же, что эволюционный выбор бесхвостых гоминидов зависел от адаптивной способности к потенциальным дефектам нервной трубки и что он в состоянии оказывать влияние на здоровье человека».

Факт, подвергаемый сомнению противниками этой теории, что виновата в исчезновении хвоста генная мутация ТВХТ, вызвал неподдельный интерес у многих исследователей эволюции человекообразных. Например, сотрудник Корнельского университета Седрик Фешотт, не участвовавший в исследованиях, заявил в «Нью-Йорк Таймс»: «Это наиболее вероятный ход развития событий».

Еще Чарльзом Дарвином в 1859 году в труде «Происхождение видов» отмечено отличие анатомии человека по сравнению с его предками, но он не осмелился утверждать, что древний хвост видоизменился до копчика.

Все человекообразные обезьяны: гориллы, орангутанги, шимпанзе и бонобо, как и люди, тоже не имеют хвоста.

Исследователи говорят о большой доле вероятности влияния этой мутации и отсутствия хвоста на человеческое здоровье.

Несмотря на то, что «виновные» гены и их взаимосвязи известны, определить, какие точно генетические мутации в процессе эволюции явились толчком к исчезновению хвоста у человекообразных, не представляется возможным. Соответственно, неизвестно, какую роль в эволюции человека, в частности в переходе на прямохождение, сыграло исчезновение хвоста.

Миллионы лет эволюции

Учеными установлена миллионолетняя эволюция человекообразных, включающая следующие этапы:

• Эволюция первых примитивных приматов пятьдесят пять миллионов лет тому назад.

• Происхождение гоминидов от гиббонов пятнадцать миллионов лет тому назад.

• Появление первых горилл семь миллионов лет тому назад.

• Появление пять с половиной миллионов лет тому назад «проточеловека», похожего как на гориллу, так и на шимпанзе.

• Появление четыре миллиона лет тому назад австралопитеков.

• Эволюция более двух с половиной миллионов лет тому назад парантропа, жившего в лесу.

• Появление в Африке 2,3 миллиона лет тому назад человека умелого.

• Распространение в Европе и Азии четыреста тысяч лет тому назад неандертальцев.

• Около пятидесяти-сорока тысяч лет тому назад распространение в Европе современных людей.

По сведениям, которыми располагает Мичиганский государственный университет, старейшие обнаруженные ископаемые приматы, вымершие где-то шестьдесят шесть миллионов лет тому назад, были с хвостами. Однако древнейшая известная обезьяна, Проконсул, уже была бесхвостой. Общеизвестно, что впервые идентифицированный в 1909 году по части челюсти Проконсул вымер примерно пятнадцать миллионов лет тому назад. Временной промежуток в пятьдесят пять миллионов лет позволил человекообразному существу перейти от хвостатой модели к бесхвостой.

Было высчитано, что различные виды человекообразных имеют тридцать один ген, которые влияют на развитие хвоста.

В процессе исследования Ся и другими учеными был проведен сравнительный анализ шести видов бесхвостых обезьян и девяти видов хвостатых. В результате у бесхвостых обезьян были обнаружены совершенно такие же генные мутации, как у людей.

В своем интервью «Таймс» руководитель Ся Итай Янай отметил, что был просто потрясен этим результатом.

Для доказательства того, что за исчезновение хвоста несет ответственность мутация гена ТВХТ, исследователи проводили опыты на генетически модифицированных мышах. У этих мышей была сформирована та же мутация, что у человека и бесхвостых обезьян.

В результате большинство эмбрионов мышей остались бесхвостыми, лишь один оказался с коротким отростком, внешне напоминающим хвост.

Благодаря исчезновению хвоста как люди, так и обезьяны легче адаптировались к условиям окружающей среды и получили возможности передвигаться не только пешком на двух ногах, но и бегом.

По мнению исследователей, бытовавшее на протяжении долгого времени представление, что исчезновение хвоста в процессе эволюции помогло приспособиться к прямохождению, потому что по времени совпало с его исчезновением, абсолютно верно.

Форсированное развитие биологии формирования видов помогло определить, какие постоянные генные последовательности отвечают за формирование хвоста, и доказать, что его исчезновение напрямую связано с мутацией гена ТВХТ. Материалы данного исследования опубликовал препринтный сервер.