Эксперименты подтвердили происхождение рыбьих плавников от жаберных дуг

Эмбрионы ежового ската / ©University of Aberdeen

Проследив за развитием эмбрионов рыб, ученые показали, что их жаберные дуги и парные плавники формируются из одних и тех же зародышевых клеток.

Жабры нужны рыбам для дыхания, а плавники — для движения и осязания. Однако их костные и хрящевые структуры настолько похожи, что еще в конце XIX века исследователи предположили, будто они связаны общим происхождением. А поскольку в палеонтологической летописи жаберные дуги появляются первыми, то именно их стали считать «предками» парных плавников. Однако некоторые последующие исследования заставили отбросить эту версию.

Оказалось, в процессе эмбрионального развития те и другие формируются из разных групп клеток: плавники из мезодермы, а жаберные дуги — из нервного гребня. Разрешить это противоречие удалось Виктории Слейт (Victoria Sleight) и Эндрю Гиллису (Andrew Gillis) из Кембриджского университета, статья которых опубликована в журнале eLife. Похоже, старая гипотеза была верной.

Ученые проводили эксперименты с эмбрионами ежовых скатов (Leucoraja erinacea). С помощью флуоресцирующих красителей они метили клетки мезодермы и нервного гребня, а затем в течение нескольких недель отслеживали, в каких участках формирующегося тела оказываются эти клетки. Так обнаружилось, что парные плавники действительно образуются из мезодермы, первая из жаберных дуг — из гребня, однако остальные дуги — из тех и других клеток.

«Долгое время считалось, что структурные сходства жабр и плавников — практически совпадение, — говорит Эндрю Гиллис. — Однако нам удалось показать, что эти структуры образуются из общего пула клеток. Это позволяет предположить между ними даже более глубокую и важную эволюционную связь, нежели та, что отразилась в эмбриональном развитии».