Чудовисько з п'ятьма головами. Учені розповіли, де насправді у морської зірки голова

На дні океану мешкає безліч дивовижних і дивних істот, наприклад, ця незвичайна багаторука істота, яка десятиліттями не дає спокою біологам. Ні, мова не про восьминога, а про морську зірку, що належить до сімейства голкошкірих, відомих своїми шипами і шишками, пише Inverse.

Багато тварин на Землі, зокрема й люди, мають двосторонню будову тіла. Простими словами, якщо розділити їх навпіл, вийдуть приблизно симетричні половини. Однак голкошкірі, як правило, мають п'ятипроменеву будову тіла. Тобто, їхні тіла розташовані за зразком, що повторюється п'ять разів навколо центральної осі.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Водночас голкошкірі є частиною більшого сімейства вторинноротих і багато хто з них мають двосторонню симетрію. Це поставило вчених у глухий кут при спробі розібратися, як голкошкірим, таким як морські зірки, вдалося еволюціонувати від свого скромного двостороннього походження до п'ятирукого тіла.

У результаті вчені припустили, що в якийсь момент еволюції морські зірки, ймовірно, втратили свої тіла і перетворилися лише на голови. У новому дослідженні міжнародна команда вчених вивчила генетичний код морських зірок, у спробі знайти деякі несподівані відповіді.

Команда виявила, що гени, включені в тіло морської зірки, чимось нагадували вториннороті, причому середня частина кожної руки нагадувала область "голови". Однак команді не вдалося знайти експресію генів, що відповідає "тулубу" або середній частині двосторонньої будови тіла. У результаті вчені припустили, що з якоїсь неймовірної причини морські зірки втратили свої тіла і перетворилися на скупчення голів.

За словами провідного автора дослідження і наукового співробітника Морської станції Гопкінса Стенфордського університету Лорана Формері, все виглядає так, ніби у морської зірки повністю відсутній хребет, і простіше описати її як просто голову, яка повзе по морському дну.

Зазначимо, що вчені десятиліттями намагаються розгадати загадку морських зірок. Раніше вони вже висували кілька теорій, що пояснюють, як морській зірці вдалося набути своєї форми. Наприклад, одна з них припускала, що голкошкірим вдалося перепрофілювати свою спадкову генетичну схему, щоб створити унікальну будову тіла.

Інша теорія припускає, що цим істотам вдалося зберегти ту саму генетичну схему другеротих, однак вони трохи вдосконалили її. Ще одна теорія полягає в тому, що вісь голкошкірих зверху вниз така сама, як вісь спереду назад у їхніх предків. Зазначимо, що ця ідея виходить із вивчення того, де активні певні гени у личинок голкошкірих.

Основна проблема полягала в тому, що голкошкірі напрочуд відрізняються одна від одної — по суті, навіть базові генетичні та викопні порівняння з іншими тваринами вельми скрутні. У результаті Формері з колегами пішли іншим шляхом: вони вивчили, як певні гени, що відповідають за будову тіла, використовуються у морської зірки Patiria miniata. Зазначимо, що ці гени доволі давні й, як правило, не сильно відрізняються у різних тварин, зокрема й у людини. По суті, саме ці гени відповідають за будову частин голови, тулуба і хвоста протягом уже багатьох тисячоліть еволюції.

Результати дослідження показали, що закономірності активності генів у молодих морських зірок не збігаються з тим, що очікували виявити вчені. Ці гени не працювали так, як в інших морських зірок, а вченим, по суті, вдалося виявити абсолютно нову модель, названу "амбулакрально-передньою" моделлю.

Команда виявила в цій моделі гени, активні в передньому мозку людини й аналогічних областях в інших тварин двосторонньої форми. Причому вони були активні в центрі рукавів морської зірки. Гени, активні в середньому мозку людини, були активні ближче до країв рукавів морської зірки. При цьому вчені майже не виявили активних генів, що відповідають за будову тіла.

Команда зазначає, що їм вдалося розсекретити будову тіла морської зірки, але, на жаль, вченим досі незрозуміло, як і чому морським зіркам потрібно було відмовитися від своїх тіл і залишити лише голову. Вчені також вважають, що ці зміни, ймовірно, відбулися в результаті тривалого і повільного процесу, а не великого раптового перепрофілювання генів.

Раніше Фокус писав про те, що в "Помпеях юрського періоду" вчені виявили морських істот, схожих на прибульців.