В первой статье в Proceedings of the National Academy of Sciences Гиллис и Крисвелл подтверждают давешнее предположение о том, что чешуя и зубы скатов и акул имеют неспециализированное эволюционное происхождение. Более того, их результаты говорят о том, что у древних рыб было пара слоев внешней брони, каковые превратились в разные чешуйчатые типы, каковые мы видим сейчас.
Вторая статья, в Proceedings of the Royal Society B, посвящена формированию позвоночника у неспециализированного предка всех челюстных позвоночных.Откуда у тебя эти зубы?зубы и Чешуя рыб похожи по строению, материалу и генетическому выражению. Сходство так громадно, что исследователи в далеком прошлом считают, что они должны быть связаны.
Но другие изучения продемонстрировали, что чешуя рыбок данио больше связана с опорно-двигательной совокупностью, чем с тканями, из которых состоят зубы. Гиллис, но, поразмыслил, что данный вопрос требует более тщательного рассмотрения.«Чешуя скатов и акул резко отличается от чешуи рыбок данио [и других] видов костистых рыб», — сообщил он. «Мы задались вопросом, смогут ли они иметь второй тип чешуи и иметь второе эмбриональное происхождение, более тесно связанное с зубами».Зубы образуются из особенной группы клеток, расположенных наверху (либо «гребне») нервной трубки, эмбриональной ткани, которая в конечном счете делается головным и спинным мозгом.
Гиллис высказал предположение, что эти клетки нервного гребня кроме этого образуют скатов и чешую акул.В MBL команда ввела в нервную трубку эмбриональных скатов флуоресцентный краситель, что прикрепился к клеткам нервного гребня. Данный краситель оставался в клетках, в то время, когда они делились и перемещались из нервной трубки, формируя разные части тела ската. Клетки, каковые превратились в чешуйки, вправду были помечены флуоресцентным красителем, что показывает на то, что они случились из клеток нервного гребня.
Изучение лаборатории Гиллиса в сочетании с более ранним выводом о том, что чешуя у некоторых костистых рыб больше связана с опорно-двигательным аппаратом, чем с зубами, рисует занимательную картину эволюции чешуи.«У предков, челюстные позвоночные … имели громадную костную броню на внешней стороне тела, складывающуюся из того же материала, из которого сделаны зубы, именуемого дентином», — сообщил Гиллис. Под дентиновой броней был второй, более костный слой.
Он предполагает, что различные слои данной брони были утрачены у различных рыб, причем слой дентина стал чешуей скатов и акул, а костный слой стал чешуей животных, таких как рыбки данио.Он сохраняет надежду продолжить изучение данной идеи на бичирах, группе рыб, сохранивших оба слоя. «Это просто говорит о том, что не все шкалы однообразны», — сообщил он.Рост позвоночника
Во второй статье Крисвелл и Гиллис сосредоточили внимание на эволюции позвоночной ткани.«Позвоночник снабжает защиту спинного мозга и опору для головы и конечностей.
Но, не обращая внимания на эту ключевую роль, конструкция и форма позвоночника существенно различаются у различных животных», — сообщил Крисвелл. «Эта вариация вынудила нас задуматься, как самые ранние позвоночные строили собственный позвоночник».У всех наземных позвоночных (включая человека) шипы образуются лишь из одной группы клеток, именуемых сомитами. А вот рыбы с лучевыми плавниками формируют собственный позвоночник как из сомитов, так и из отдельной популяции клеток, именуемых хордобластами. Крисуэлл и Гиллис решили изучить развитие позвоночника у скатов, хрящевых рыб — дальних родственников как наземных позвоночных, так и рыб с лучевыми плавниками.
Трудясь в Морской биологической лаборатории, Крисвелл применял отслеживание флуоресцентных клеток, дабы выяснить, что скаты формируют собственные шипы лишь из сомитов. Потому, что две из трех родственных групп применяют лишь сомиты в развитии позвонков, Крисуэлл заключил , что неспециализированный предок всех челюстных позвоночных имел позвоночник, полученный из сомитов. Позднее у рыб с плавниками-лучами развился пара другой способ формирования позвоночника.
«Весьма интересно думать, что развитие позвоночника у скатов и акул больше похоже на человеческий, чем у костистых рыб, таких как данио и лосось. Это опровергает старое представление об скатах и акулах как о« примитивных »рыбах», — сообщил Крисвелл. «Как мы нашли тут, эти процессы развития до сих пор употребляются для построения скелетов многих групп позвоночных, включая людей».