Žandikaulio neturinčios į ungurį panašios žuvys, gyvenusios šimtus milijonų metų anksčiau už dinozaurus, daug kam keltų šiurpą ir nežinant, kad minta jos kitų žuvų krauju ir kūno dalelėmis.
Tačiau mokslininkams nėgės – tikras gamtos stebuklas: jose aptikta ląstelių populiacija buvo raktas į visų stuburinių, įskaitant žmones, kilmę.
Senesnės už dinozaurus
Kaip prieš kiek daugiau nei savaitę paskelbė leidinys „Nature Ecology and Evolution“, mūsų promotės yra senovinės žuvys, gyvenusios dar devono periodu – tai yra prieš 419–359 mln. metų.
Tuomet jūros buvo pilnos tokių bežandikaulių žuvų, o stuburiniai su žandikauliu buvo retenybė. Šiandien viskas atvirkščiai: nėginių šeimos žuvys ir miksininiai apskritažiomeniai dabar yra vienintelės išlikusios bežandikaulių stuburinių, kadaise dominavusių mūsų planetoje, grupės. Ir vienos pačių primityviausių iš dabar gyvenančiųjų.
Todėl tirdami jų genus specialistai ir vylėsi įgyti gilesnio supratimo apie ankstyvąją stuburinių evoliuciją. Ir pagaliau atsakyti į klausimą, iš kur mes patys atsiradome.
Siaubo filmų herojėmis galinčios būti nėgės – daug kur invazinės žuvys, niokojančios vietos ekosistemas. Tačiau mokslininkams jos yra neįkainojamas tyrinėjimų šaltinis.
Nėra aktyvaus geno – nėra ir galvos
Molekulinės biologijos specialistai iš JAV, Ilinojaus Šiaurės vakarų universiteto palygino nėgių genus su pentinuotųjų pipų (Xenopus) – žandikaulį turinčių jūrų varliagyvių – genais. Ypač mokslininkus domino kamieninių ląstelių populiacija, vadinama nervine ketera, kadangi tokią turi tik stuburiniai ir, kaip rodo tyrimai, ji buvo viena iš jų evoliucijos varomųjų jėgų.
Nervinės keteros ląstelės prisideda prie įvairių tipų ląstelių, audinių ir struktūrų vystymosi, taigi jos ne tik buvo gyvybiškai svarbios pačiam stuburinių atsiradimui, bet ir lėmė jų įvairovę.
Tyrėjai aptiko aibę abiejų gyvių – tiek nėgių, tiek varliagyvių, – panašumą, tačiau rado ir didžiulį skirtumą. Kamienines ląsteles reguliuojantis genas pou5 nėgių nervinės keteros ląstelėse nėra išreikštas, tai greičiausiai ir apribojo šių gyvių galimybę per evoliuciją įgyti galvą ir kartu su ja – žandikaulį.
Loterija, kuri vadinasi evoliucija
Dar mokslininkus domino daugiapotencinių blastulių ląstelės – tokios primityvios, kad, tyrėjų nuomone, susijusios su pačios nervinės keteros evoliucija. Jos taip pat potencialiai gali virsti kito tipo kūno ląstelėmis, todėl yra labai svarbios norint sužinoti, kur link ketina sukti vieno ar kito organizmo vystymasis.
Buvo nustatyta, kad ir nėgės, ir pentinuotosios pipos savo blastulių ląstelėse turi visiškai nepakitusius daugiapotencinius tinklus. Tai reiškia, kad blastulių ir nervinės keteros ląstelės išsivystė stuburinių šeimos medžiui dar tik pradėjus augti.
Iš to mokslininkams gimė hipotezė, kad tik išsivystęs visų stuburinių – su žandikauliu ir be jo – protėvis turėjo geną pou5. Tačiau bežandikauliai gyvūnai tą geną ilgainiui „pametė“ iš savo nervinės keteros.
Panašu, mums pasisekė, jog gilioje senovėje, kai pirmųjų stuburinių keliai ėmė skirtis, įvairovė – didėti, mūsų tiesioginiai protėviai tą geną išlaikė. Kas norėtų atrodyti kaip nėgė? Ar smėlio kirminas, gimęs mokslinės fantastikos kūrėjų vaizduotėje?