Mysleli byste si, že poslední skok vpřed v našem chápání lidské lokomoce bude ze studia nohou. Přesto vědci objevili překvapivé nové vodítko k původu lidského bipedalismu v běžných rybách velikosti pinkie.
Z tohoto příběhu
Vaše vnitřní ryba
KoupitPři analýze DNA threespinové sticklebacku vědci pod vedením Davida Kingsleyho, biologa na Stanfordské univerzitě, identifikovali takzvaný genetický zesilovač, druh knoflíku pro ovládání hlasitosti, který během vývoje těla pomáhá vyřezávat kostní desky, které maskují stickleback místo stupnic. Zesilovač moduluje uvolňování proteinu souvisejícího s kostmi známého jako GDF6 a jeho otáčením nahoru nebo dolů mění desky tak, aby vyhovovaly nastavení ryb. Pro mořské sticklebacky, které žijí ve volné vodě s velkým množstvím zubatých predátorů, se zesilovač roztočí dostatek proteinu GDF6, aby pomohl vytvořit robustní ochranné desky. Ale sladkovodní sticklebacky dokážou lépe odštěpit a skrýt se, a tak díky zesílení uvolňování bílkovin řízeným zesilovačem končí ryby tenčí a pružnější talíře.
Odezva genetického přepínače se liší od jednoho prostředí k druhému, zatímco jeho cíl - bílkoviny z cihel a malty - zůstává stejný a propůjčuje evoluci značnou flexibilitu. "Je to tak dobrý mechanismus pro vývoj vlastností, že vidíte, že se používá znovu a znovu, " říká Kingsley.
Když vědci zkoumali roli proteinu GDF6 a jeho zesilovačů při formování kostí savců, včetně šimpanze, našeho nejbližšího genetického genu, našli zesilovač, který ovlivňoval vývoj zadních končetin, ale nikoli předních končetin. Největší dopad genu byl na délku a zakřivení prstů na nohou. V lidské DNA byl však enhancer odstraněn.
Tato jediná genetická změna by mohla pomoci vysvětlit důležité rozdíly mezi šimpanzovou nohou a naší vlastní - a tím, jak naši předkové získali sílu vstávat a chodit na dvou nohou. Šimpanzovy prsty na nohou jsou dlouhé a roztažené a jeho ekvivalent na špičce prstu se odtáhne od ostatních číslic jako palec: noha z tvrdohlavého těla určená pro rychlé stoupání. Naproti tomu v lidské noze je chodidlo zvětšeno, zatímco kost velké špičky je zahuštěna a vyrovnána s ostatními, nyní zkrácenými prsty: Jedná se o robustní platformu, schopnou nést vzpřímené zatížení v pohybu.
Kromě toho, že náš velký prst si zaslouží mnohem více úcty, než většina z nás ví, nové zjištění ukazuje, že drobné změny v DNA mohou mít hluboké evoluční dopady a že příroda je neúnavným recyklačním a kolážovým umělcem, který mísí a přizpůsobuje několik oblíbených technik generovat zdánlivě bezednou rozmanitost forem.
„Naše společná historie s rybami, “ říká Neil Shubin, autor knihy Your Inner Fish a paleontolog, „z nich dělá úžasnou arénu pro zkoumání základů našich vlastních těl.“
Přihlaste se k odběru časopisu Smithsonian za pouhých 12 USD
Tento příběh je výběrem z dubnového čísla časopisu Smithsonian
Koupit
