Чудище с пятью головами. Ученые рассказали, где на самом деле у морской звезды голова

На дне океана обитает множество удивительных и странных существ, например, это необычное многорукое существо, которое десятилетиями не дает покоя биологам. Нет, речь не об осьминоге, а о морской звезде, относящейся к семейству иглокожих, известных своими шипами и шишками, пишет Inverse.

Многие животные на Земле, в том числе и люди, имеют двустороннее строение тела. Простыми словами, если разделить их пополам, получатся примерно симметричные половины. Однако иглокожие, как правило, имеют пятилучевое строение тела. То есть, их тела расположены по образцу, повторяющемуся пять раз вокруг центральной оси.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

В то же время иглокожие являются часть более крупного семейства вторичноротых и многие из них обладают двусторонней симметрией. Это поставило ученых в тупик при попытке разобраться, ка иглокожим, таким как морские звезды, удалось эволюционировать от своего скромного двустороннего происхождения к пятирукому телу.

В результате ученые предположили, что в какой-то момент эволюции морские звезды, вероятно, утратили свои тела и превратились лишь в головы. В новом исследовании международная команда ученых изучила генетический код морских звезд, в попытке найти некоторые неожиданные ответы.

Команда обнаружила, что гены, включенные в тело морской звезды, чем-то напоминали вторичноротые, причем средняя часть каждой руки напоминала область "головы". Однако команде не удалось найти экспрессию генов, соответствующую "туловищу" или средней части двустороннего строения тела. В результате ученые предположили, что по какой-то невероятной причине морские звезды утратили свои тела и превратились в скопление голов.

По словам ведущего автора исследования и научного сотрудника Морской станции Хопкинса Стэнфордского университета Лорана Формери, все выглядит так, будто у морской звезды полностью отсутствует хребет, и проще описать ее как просто голову, ползущую по морскому дну.

Отметим, что ученые десятилетиями пытаются разгадать загадку морских звезд. Ранее они уже выдвигали несколько теорий, объясняющих, как морской звезде удалось приобрести свою форму. Например, одна из них предполагала, что иглокожим удалось перепрофилировать свою наследственную генетическую схему, чтобы создать уникальное строение тела.

Другая теория предполагает, что этим существам удалось сохранить ту же генетическую схему вторичноротых, однако они немного усовершенствовали ее. Еще одна теория состоит в том, что ось иглокожих сверху вниз такая же, как ось, спереди назад у их предков. Отметим, что эта идея исходит из изучения того, где активны определенные гены у личинок иглокожих.

Основная проблема заключалась в том, что иглокожие удивительно отличаются друг от друга — по сути, даже базовые генетические и ископаемые сравнения с другими животными весьма затруднительны. В результате Формери с коллегами пошли другим путем: они изучили, как определенные гены, отвечающие за строение тела, используются у морской звезды Patiria miniata. Отметим, что эти гены довольно древние и, как правило, не сильно отличаются у разных животных, в том числе и у человека. По сути, именно эти гены отвечают за строение частей головы, туловища и хвоста в течение уже многих тысячелетий эволюции.

Результаты исследования показали, что закономерности активности генов у молодых морских звезд не совпадают с тем, что ожидали обнаружить ученые. Эти гены не работали так, как у других морских звезд, а ученым, по сути, удалось обнаружить совершенно новую модель, названную "амбулакрально-передней" моделью.

Команда обнаружила в этой модели гены, активные в переднем мозге человека и аналогичных областях у других животных двусторонней формы. Причем они были активны в центре рукавов морской звезды. Гены, активные в среднем мозге человека, были активны ближе к краям рукавов морской звезды. При этом ученые почти не обнаружили активных генов, отвечающих за строение тела.

Команда отмечает, что им удалось рассекретить строение тела морской звезды, но, увы, ученым до сих пор непонятно, как и почему морским звездам потребовалось отказаться от своих тел и оставить лишь голову. Ученые также считают, что эти изменения, вероятно, произошли в результате длительного и медленного процесса, а не большого внезапного перепрофилирования генов.

Ранее Фокус писал о том, что в "Помпеях юрского периода" ученые обнаружили морских существ, похожих на пришельцев.