Исследователи из подразделения морской геномики OIST в сотрудничестве с университетом Окаяма расшифровали геномы двух червей и обнаружили, что они имеют несколько генетических сходств с позвоночными. Этот результат удивителен, учитывая, что эти группы имеют лишь отдаленное родство.
Более 550 миллионов лет назад основная группа животных, называемых билатерианами, животными с двусторонней симметрией, претерпела эволюционное событие, в ходе которого они разделились на две группы: протостомы и дейтеростомы. Второстомы включают позвоночных, включая рыб, птиц, земноводных, рептилий и млекопитающих, включая человека.
В состав дейтеростомов входят также некоторые менее знакомые животные, такие как морские ежи и морские звезды. Протостомы включают несколько групп беспозвоночных, таких как насекомые, пауки, омары и плоские черви.
Изученные здесь виды червей относятся к особой группе протостомов, называемой лофотрохозоями.Несмотря на свое неясное название, лофотрохозойцы составляют более трети известных морских животных. В эту группу входят дождевые черви, пиявки, улитки, устрицы, осьминоги и другие группы беспозвоночных, которые играют важную экологическую роль.
В статье, опубликованной в Nature Ecology В ходе эволюции исследователи проанализировали геномы двух видов лофотрохозойных червей, немертин Notospermus geniculatus, ленточного червя, и форонида Phoronis australis, подковообразного червя. Они обнаружили, что ленточные черви и подковообразные черви эволюционно тесно связаны, несмотря на то, что выглядят очень по-разному.Удивительно, но исследователи обнаружили, что эти черви, являющиеся протостомами, имеют много общих генов семейств и генов с дейтеростомами, группой, которая включает позвоночных.
Например, у них общие гены, которые участвуют в многоклеточности и поддержании внутренней среды организма. У них также есть общая система управления развитием головы; тот же механизм, который контролирует формирование паттерна головы позвоночных, также контролирует развитие голов ленточного червя и питающих щупалец подковообразного червя. Другие группы протостомов, такие как насекомые, утратили некоторые из этих генетических особенностей.И наоборот, исследователи также обнаружили, что многие геномные особенности обнаруживаются только у определенных групп червей, например, гены, связанные с выработкой токсинов и иммунитетом.
Это показывает двойственную природу эволюции животных, при которой одни гены сохраняются в течение эволюционного времени, в то время как другие гены изменяются. Ведущий автор статьи И-Цзюнь Луо говорит: «Здесь мы показываем, что эволюция генома животных — это динамический процесс».
Несмотря на огромное разнообразие животного мира, между отдаленно родственными группами сохраняются определенные черты. «Приятно думать, что люди сохранили некоторые генетические программы, которые были закодированы у наших древних предков сотни миллионов лет назад, поддерживая связь между нами и нашими дальними родственниками», — говорит Луо.