Биологи из японского университета Кобе под руководством Ясухиро Оиси пытаются раскрыть загадку появления челюстей с помощью зародышей миксин, сообщает агентство «РИА Новости» со ссылкой на журнал Nature. Миксины – примитивные бесчелюстные и беспозвоночные животные, обитающие в морских глубинах и внешне напоминающие больших червей.
У первых позвоночных существ был хорошо развит череп и позвоночник, однако челюсти и костистые конечности-плавники у них отсутствовали. По мнению ученых, челюсть у рыб сформировалась 416 млн лет назад – в девонском периоде. Палеонтологи предполагают, что челюстной аппарат появился тогда, когда возникли и отделились от ротовой полости две ноздри.
Как протекало разделение единого обонятельного органа, биологи из Японии решили выяснить, наблюдая за зародышами миксин, у которых голова устроена так же, как и у древних панцирных рыб. В зародыше ученые рассмотрели структуру будущих органов обоняния и некоторых частей мозга.
К бесчелюстным относятся не только миксины, но и миноги. На основе зародышей миног эволюция позвоночных изучается уже давно, а вот яйца и личинки миксин исследовать сложнее из-за необычного цикла размножения. Японские биологи взялись за изучение зародышей миксин впервые за последнее столетие. По руководством Оиси специалисты искусственно оплодотворили икринки миксин и вырастили несколько эмбрионов. Пока в лаборатории развивались зародыши, биологи фиксировали, как меняются обонятельные органы и передняя доля гипофиза – часть мозга, которая активно подвергалась изменениям в процессе эволюции рыб.
Эксперты выяснили, что зародыши миног и миксин развиваются практически одинаково, хотя у этих животных значительно отличаются органы обоняния и передняя доля гипофиза. По словам биологов, в зародышах миксин исследуемые части головы развиваются из одной и той же клеточной пластинки, а у современных рыб – из разных слоев тела зародыша. На основе этого открытия ученые выдвинули гипотезу, что зародыш миксины может быть очень схож с телом примитивных рыб, которые обитали в морях планеты в период палеозойской эры.
Чтобы проверить это предположение, биологи сопоставили структуру органов обоняния и гипофиза зародыша миксины и древних жителей океана – костнопанцирных и беспанцирных рыб, галеаспидов. В результате, у древних рыб оказалось больше сходств с зародышами миксин, чем даже с примитивными челюстными рыбами. Таким образом, миксины отражают характеристики общего предка челюстных и бесчелюстных рыб, поэтому их дальнейшее изучение позволит восполнить пробелы в науке, связанные с эволюцией челюстей.
Фото: Shigeru Kuratani
