Кінцівки чотириногих походять від придатків зябрових дуг
Вчені з Великобританії і Канади отримали нове підтвердження того, що парні плавники кісткових риб і кінцівки чотириногих в процесі еволюції відбулися від придатків зябрових дуг хрящових риб. Результати роботи опубліковані в журналі Development.
Зяброві промені ромбових ската (відзначені Астеріск)
J. Andrew Gillis, Brian K. Hall, Development, 2016
Для хрящових риб, до яких відносяться акули, скати і цельноголових, характерна наявність парних придатків - зябрових променів, розташованих зовні від зябрових дуг. В кінці XIX століття німецький анатом і еволюціоніст Карл Гегенбаур припустив, що саме з них відбуваються парні плавники і кінцівки хребетних, проте переконливо підтвердити або спростувати цю гіпотезу не вдавалося.
За розвиток кінцівок хребетних відповідає «ген їжака Соника» (sonic hedgehog, SHH). Він експресується в зародку майбутньої кінцівки в так званій зоні поляризующей активності, яка встановлює переднє-задню вісь зачатка з подальшим формуванням складних кісткових структур (пальців і т. П.) За градієнтом концентрації SHH.
Співробітники Кембріджського університету і Університету Далхаузі, використовуючи гібридизацію мРНК in situ, проаналізували експресію SHH і суміжного гена PTCH2 у ембріонів ромбових ската. Вони виявили, що секреція SHH в сигнальних центрах розвиваються зябрових дуг відповідає за їх переднє-задню полярність, а також за зростання зябрових променів з чутливою до SHH мезенхімальних тканини.
Таким чином, розвиток зябрових променів хрящових риб і кінцівок чотириногих контролюються одним і тим же біохімічним механізмом. Це служить вагомим підтвердженням їх еволюційної спільності, передбаченої Гегенбаура.
Альтернативною версією походження кінцівок служить гіпотеза плавникової складки, згідно з якою парні плавники і, згодом, кінцівки чотириногих, утворилися з поздовжніх складок стінок тулуба.
