Как люди потеряли хвосты? Ученые выясняют, что произошло.

Около 25 миллионов лет назад небольшая случайная мутация кардинально изменила ход истории приматов. И это основная причина, по которой у вас нет длинного мышечного придатка, выступающего из поясницы.

(Увы, остался небольшой травмоопасный копчик.)

В новом увлекательном исследовании, недавно опубликованном в Интернете, исследователи выявили древнее изменение в гене приматов, которое в конечном итоге привело к потере хвостов у обезьян, таких как гориллы, шимпанзе и люди. У большинства обезьян с их впечатляющими змеевидными хвостами этой мутации нет.

«Есть убедительные доказательства того, что это стало возможным благодаря одному-единственному изменению», — сказал Итай Янаи, директор Института вычислительной медицины Нью-Йоркского университета и автор исследования.

Это открытие, конечно, также помогает решить популярный детский вопрос (и, возможно, продолжающийся вопрос для многих любознательных взрослых). «Этот вопрос крутился у меня в голове с самого детства: почему у меня нет хвоста?» сказал Бо Ся, доктор философии. кандидат медицинской школы имени Гроссмана Нью-Йоркского университета, который действительно сделал это открытие. (Пару лет назад Ся повредил копчик, что возобновило его интерес к давно потерянному хвосту.)

Мутация не произошла в заметном месте генома примата. «Это была маленькая вещь, которая была уникальной для бесхвостых обезьян», — объяснил Хопи Хукстра, профессор зоологии Гарвардского университета, изучающий генетические изменения и адаптации у позвоночных. Хукстра не принимал участия в исследовании.

Сравнивая геномы хвостатых приматов с геномами без хвостов, Ся обнаружил, что у людей и обезьян (но не обезьян) есть уникальный участок ДНК, встроенный в ген TBXT, который несет генетические инструкции по формированию хвоста. «Это прекрасная простота сравнения геномов хвостатых и бесхвостых приматов», — сказал Хоекстра. «Они обнаружили мутацию, которая выключает часть гена, вызывающего эту интересную особенность».

Авторы объяснили, что тип гена, называемый «прыгающим геном», который может прыгать и случайным образом вставляться в другие места генома, вставился сам, образуя эту мутацию. В конечном итоге эта вставка привела к новому паттерну экспрессии гена TBXT, который кодировал отсутствие хвоста или меньший хвост.

Чтобы подтвердить свои выводы, Ся и его команда провели эксперименты на лабораторных мышах (которые имеют много, но не все, общих с людьми генов). Они генетически модифицировали мышей, чтобы животные имели тот же образец экспрессии гена TBXT, что и люди. В результате у многих мышей не было хвостов, они были короткими или изогнутыми. Напротив, мыши, которые не были генетически изменены, имели нормальные хвосты.

В целом это является убедительным доказательством того, что эта единственная генная мутация сыграла значительную роль в потере хвостов у приматов. (Хотя другие гены, вероятно, тоже играют определенную роль, отметил Ся, поскольку у мышей была разная длина хвоста). «Авторы предоставляют убедительный список доказательств того, что они нашли механизм, благодаря которому приматы теряют хвосты», — сказал Чарльз Фенстер, биолог из Университета штата Южная Дакота, изучающий эволюцию. Фенстер не принимал участия в исследовании.

И как только эта мутация начала циркулировать в популяции приматов, эволюция сделала свое дело: миллионы лет спустя наши хвосты почти полностью исчезли, за исключением копчика.

Это новое исследование уверенно отвечает на вопрос, как мы потеряли хвосты. Вероятно, это была небольшая, но мощная генетическая мутация. Но вопрос, на который до сих пор нет полного ответа, заключается в том, почему произошло физическое изменение (потеря хвостов). Другими словами, почему обезьянам и людям было эволюционно выгодно потерять хвосты?

«Это всегда трудный вопрос», — сказал Хукстра. Это по своей сути предполагает некоторые спекуляции, выходящие за рамки основной задачи настоящего исследования. Но есть несколько интересных идей.

По сути, потеря хвоста, должно быть, была благом для многих популяций приматов. Распространяются выгодные мутации. «Доброкачественные мутации будут распространяться. И эти вредные мутации будут удалены из населения», — объяснил Фенстер.