Как люди потеряли хвосты: новое исследование, которое объясняет, почему у обезьян есть хвосты, а у людей нет
Полмиллиарда лет тому назад наши предки были «оснащены» хвостами как у рыб, чтобы передвигаться в воде. Намного позднее, когда они превратились в приматов, эти хвосты помогали им удерживать равновесие при прыжках по деревьям. Однако 25 млн лет назад хвосты исчезли. Colady расскажет, почему люди потеряли хвосты.
Гипотезы учёных
Недавнее исследование от группы нью-йоркских учёных привело к гипотезе о том, что всё дело в одной генетической мутации, и именно она объясняет, почему у большинства обезьян хвосты присутствуют, а у людей и человекообразных обезьян их нет.
Возможно, вас заинтересует: Существует ли свобода воли? Новые исследования мозга и знаменитый эксперимент нейробиолога Либета
Такое существенное анатомическое изменение повлияло на нашу эволюцию. Мышцы хвоста наших предков трансформировались в своеобразную сетку по всей тазовой области.
А когда предки людей начали постепенно выпрямляться и передвигаться на двух ногах, этот мускульный «гамак» поддерживал вес всех органов уже в вертикальном положении.
Седрик Фешотт, генетик из Корнельского университета, поддержал гипотезу: «Хотя невозможно окончательно доказать, что эта мутация лишила наших предков хвоста, но предположение настолько близко к истине, насколько это возможно».
Догадка Чарльза Дарвина
Английский натуралист первым заметил такое изменение в нашей древней анатомии. Он шокировал людей викторианской эпохи XIX века, заявив, что мы произошли от приматов с хвостами.
Он отметил, что, хотя у людей и человекообразных обезьян нет видимого хвоста, у них есть общий крошечный набор позвонков, выступающих за пределы таза – и это копчик.
«Я не сомневаюсь, что это рудимент бывшего хвоста», – утверждал Дарвин.
С тех пор палеоантропологи нашли немало окаменевших останков, подтверждающих эту версию. Самые древние известные науке приматы возрастом 66 млн лет обладали полноценными хвостами.
Сегодня у почти всех обезьян и лемуров по-прежнему есть хвосты. Но 20 млн лет назад возникли уже человекообразные обезьяны, у которых вообще хвостов не было.
Исследования команды БоСя
«Этот вопрос – где мой хвост? – мучил меня с детства», – признался БоСя (BoXia), аспирант кафедры биологии стволовых клеток в Медицинской школе Гроссмана (Университет Нью-Йорка).
В 2019 БоСя попал в аварию в такси и повредил копчик. Эта травма заставила его снова задуматься над давно мучившим его вопросом: «Мне потребовался год, чтобы восстановиться, и я снова задумался о копчике».
Чтобы понять то, как человекообразные обезьяны и люди утратили свои хвосты, БоСя исследовал, как хвост образуется у других животных.
На ранней стадии у эмбриона закладывается набор ключевых генов, управляющих разными частями позвоночника. На дальнем конце зародыша появляется хвостовая «почка», а из неё уже появляется цепочка позвонков, нервных окончаний и мышц.
БоСя предположил, что наши предки утратили хвосты, поскольку некоторые гены мутировали. Для поиска таких мутаций он сравнил ДНК шести видов обезьян без хвоста с девятью видами обезьян с хвостом.
В итоге БоСя обнаружил мутацию, которая есть и у человекообразных обезьян, и у людей, но отсутствует у обезьян, в гене с обозначением TBXT.
Всё дело в TBXT
TBXT был одним из первых обнаруженных генов почти столетие назад. В то время исследователи изучали гены, воздействуя на животных, растения и микробы рентгеновскими лучами в надежде, что мутации приведут к видимым изменениям.
В 1923 году русский генетик Надежда Добровольская-Завадская воздействовала рентгеновским облучением на мышей-самцов, а потом дала им размножаться.
Она обнаружила, что некоторые мыши из потомства продемонстрировали мутацию в виде изогнутых или укороченных хвостов.
Последующие эксперименты показали, что мутация была именно в гене TBXT.
Мутация, которую зафиксировал БоСя, ранее не исследовалась. Она состояла из трёх сотен генетических букв в гене TBXT. Этот участок ДНК оказался практически идентичным у человекообразных обезьян и людей и располагался в аналогичном месте в их геномах.
БоСя и его команды решили проверить эту идею опытным путём и генетически создали мышей с мутацией TBXT. Когда мышиные эмбрионы развились, у многих не было хвостов.
Исследователи предполагают, что эта мутация появилась у человекообразных обезьян 20 млн лет назад случайно, в результате чего у них вырастал либо обрубок хвоста, либо вообще не вырастал.
Тем не менее, животные без хвоста выжили и передали эту мутацию потомству. В результате мутировавшая форма TBXT стала нормой для современных людей и человекообразных обезьян.
Другие мнения и предположения
Однако прозвучали также заявления о том, что мутация TBXT– не единственная причина, по которой у нас теперь вместо хвоста копчик.
Если у мышей в результате экспериментов хвосты изменялись по-разному, копчик одинаков практически у всех людей. Значит, должны были быть и другие гены, которые позже мутировали и создали идентичную анатомию.
Даже, если генетики уже нашли объяснение тому, как исчез наш хвост, вопрос о том, почему он исчез, по-прежнему остаётся открытым.
Первые человекообразные обезьяны были крупными, потому лазить по деревьям из-за размера и веса им уже было нелегко. При отсутствии хвостов они бы неизбежно падали и разбивались.
Сложно сказать, почему обезьяны, утратившие хвост, столь прекрасно выжили.
Кроме того, утрата хвоста таила в себе и другие опасности. БоСя и его коллеги также обнаружили, что мутировавший TBXT не только лишает хвоста, но и в редких случаях вызывает развитие дефектов спинного мозга.
И всё же каким-то образом утрата хвоста оказалась эволюционным преимуществом.
«Совсем непонятно, почему они потеряли хвост, – отметила Габриэль Руссо, занимающаяся эволюционной морфологией (Университет Стоун-Брук, Нью-Йорк). – Это ещё один вопрос пока без ответа: в чём же, собственно, заключается это преимущество?»
Гормон тестостерон у женщин: друг или враг?