Назад в будущее: ученые временно «оживили» примитивные перья динозавров у цыплят
Научное сообщество вновь оказалось в центре внимания благодаря исследованиям, которые удалось провести команде ученых из Женевского университета, работающих над разгадкой эволюции перьев. В своей недавней статье, опубликованной в журнале PLOS Biology, исследователи продемонстрировали, как с помощью генной инженерии удалось временно заставить цыплят вырабатывать примитивные перья, напоминающие те, что были у их предков — динозавров.
Основная цель эксперимента заключалась в изучении механизма, который лежит в основе превращения простых трубочек, представлявших собой первые перья в эпоху триаса, в сложные и многообразные структуры современных птиц. Для этого ученые замедлили работу гена Sonic Hedgehog, известного своей ключевой ролью в формировании перьев. Этот ген, не только ответственный за эволюцию, но и за разнообразие перьевых структур среди различных видов, был временно «выключен» у эмбрионов цыплят.
Результаты эксперимента оказались интересными, но и не без особенностей. У птенцов, у которых было заторможено действие гена, перья формировались позже, и их тела изначально имели значительные проплешины. Однако уже через пару недель их оперение вернулось к стандартным характеристикам современных цыплят, что подчеркивает сложность механизмов, регулирующих рост перьев.
Профессор Мишель Милинкович, руководитель исследования, подчеркнул, что «временное отключение одного гена может привести к значительным изменениям в развитии отдельных элементов, таких как чешуйки на ногах, однако внести долговременные изменения в само развитие перьев намного сложнее». Эти открытия придают новое значение пониманию того, как именно функционирует эволюция и какие генетические механизмы стоят за ней.
Так, первые перья динозавров, представлявшие собой простые структуры, похожие на соломинки, в процессе эволюции трансформировались в сложные перьевые формы, благодаря чему птицы смогли адаптироваться к различным экологическим условиям. Эксперимент показал, что рост зачатков перьев начинается спустя девять дней после яйца, а с учетом действия ингибитора, который был введен на девятый день, рост и формирование перьевых структур заметно замедлялся. При этом через 17 дней, когда действие ингибитора прекратилось, рост зачатков частично восстанавливался, что указывает на потенциальную способность к изменению.
Несмотря на то, что результаты эксперимента не привели к долговечным изменениям, они открывают новые горизонты для изучения генетических основ эволюции и дают возможность лучше понять процессы, возникшие миллионы лет назад, когда начали развиваться первые перья. С учетом новых данных, научное сообщество может более глубоко понять, как именно генетические механизмы способствовали эволюционным преобразованиям, которые привели к возникновению современных птиц.
Таким образом, работая на стыке генной инженерии и эволюционной биологии, ученые приближаются к разгадке тайн далекого прошлого, что потенциально может изменить наши представления о развитии жизни на Земле.
