Новое исследование, опубликованное в Nature, выявило удивительную связь между жабрами древних рыб и наружными ушами млекопитающих, включая человека. По мнению ученых, эластичный хрящ, который составляет основу наших ушей, мог возникнуть в ходе эволюции из тканей, ранее присутствовавших в жаберных структурах рыб.
По словам профессора биологии стволовых клеток и регенеративной медицины Гейджа Крампа из Университета Южной Калифорнии, происхождение наружного уха долгое время оставалось загадкой. Однако обнаружение эластичного хряща в жабрах современных костных рыб, таких как данио-рерио (Danio rerio) и атлантический лосось (Salmo salar), позволило исследователям предположить, что этот тип ткани мог сохраняться и изменяться на протяжении миллионов лет, приобретая новые функции.
Для проверки гипотезы ученые использовали методы редактирования генома. Они ввели в рыб генетические усилители, активные в развитии наружных ушей человека, и зафиксировали аналогичную активность в жабрах рыб. Затем был проведен обратный эксперимент: исследователи внедрили гены, отвечающие за жабры данио-рерио, в геном мышей. В результате те же участки ДНК оказались активны в развитии наружных ушей грызунов.
Полученные данные подтверждают, что ключевые элементы программы развития жабр древних рыб со временем были использованы эволюцией для формирования наружных ушей у млекопитающих. Аналогичные процессы наблюдаются и у других позвоночных. Исследование, проведенное на головастиках и зелёных ящерицах-анолисах (Anolis carolinensis), показало, что эти животные также унаследовали элементы жаберных структур в строении своих слуховых каналов.
Еще более неожиданным стало открытие, связанное с мечехвостами – живыми реликтами, появившимися около 400 миллионов лет назад. Исследователи обнаружили у них особый усилитель, схожий с тем, который активирует развитие жаберных структур у рыб. Это может означать, что корни человеческого уха уходят в еще более глубокое прошлое, чем предполагалось ранее.
