Новое исследование, возможно, поставит точку в дискуссиях о происхождении волос млекопитающих и перьев птиц и их связи с чешуей рептилий. Вероятно, все они происходят из единого источника, связанного с рептилией, жившей 300 миллионов лет назад.
Ранее исследователям уже было известно, что волосы и перья возникают из плакод, вкраплений утолщенной кожи у эмбрионов, формирующихся из особых столбчатых клеток. У эмбрионов рептилий плакоды не были обнаружены, поэтому предполагалось, что чешуя рептилий не связана общим происхождением с волосами и перьями. Поскольку птицы и млекопитающие происходят из двух независимых эволюционных ветвей, в дискуссиях высказывались две гипотезы. Согласно одной, плакоды возникли независимо у птиц и млекопитающих. Другая утверждала, что плакоды были утрачены рептилиями, а у птиц и млекопитающих сохранились.
Генетик Мишель Милинкович (Michel Milinkovitch) из Женевского университета занялся этой проблемой после того, как приобрел в зоомагазине разновидность австралийской бородатой агамы (Pogona vitticeps), лишенную чешуи. Подобные агамы не встречаются в природе, но разводятся для продажи любителям. Мишель Милинкович и его коллега Николя Ди-Пои (Nicolas Di-Poï) установили, что отсутствие чешуи у бородатых агам связано с мутацией в гене эктодиспласина-А (EDA). Ранее было установлено, что мутации в этом гене связаны с отсутствием волос и деформацией зубов и ногтей у людей и лабораторных мышей.
Милинкович и Ди-Пои внимательно исследовали при помощи растрового электронного микроскопа ткани эмбрионов бородатых агам, нильских крокодилов и маисовых полозов. В отличие от предшественников, они сумели обнаружить, что в коже эмбрионов рептилии тоже формируются плакоды, каждый из которых в конечном итоге дает начало одной чешуйке. Поскольку это очень небольшие структуры, их весьма трудно заметить. По словам Милинковича, для этого надо смотреть в нужном месте и в нужное время. У рептилий, имеющих мутацию гена EDA в обеих копиях, плакоды не развиваются и чешуя отсутствует. Если же одна из копий гена работает нормально, то появляется чешуя меньшего размера. Теперь ученые намерены приступить к выяснению эволюционных путей, которые привели к появлению чешуи, перьев и волос в современном виде.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances.
