Происхождение гибких суставов человека проследили до древних челюстных рыб

Эффективная архитектура наших суставов, обеспечивающая скелету гибкость и прочность, возникла у самых древних челюстных рыб — наших предков. К такому выводу пришло исследование, опубликованное в журнале PLOS Biology группой учёных под руководством Ниилимы Шармы из Чикагского университета.

Синовиальные суставы — ключевой элемент скелета большинства позвоночных, обеспечивающий большую подвижность и стабильность по сравнению с другими типами соединений. Они позволяют костям или хрящам скользить друг относительно друга благодаря смазанной полости между ними.

Эти суставы есть у наземных позвоночных и костистых рыб, что указывает на их происхождение от общего предка. Однако оставалось неясным, когда именно в эволюции позвоночных они появились.

В новом исследовании учёные изучили анатомию и развитие суставов у представителей двух древних линий позвоночных:

Результаты анализа:

  • У хрящевых рыб обнаружены полостные (кавитированные) суставы, а у миног — нет.
  • У хрящевых рыб выявлены определённые белки и процессы развития, общие с синовиальными суставами других позвоночных.
  • С помощью КТ-сканирования учёные идентифицировали похожий полостной сустав у ископаемой рыбы Bothriolepis — древнейшего из известных синовиальных суставов.

Вывод: Синовиальные суставы характерны для челюстных рыб, но, по-видимому, отсутствуют у бесчелюстных. Это указывает, что такие суставы впервые эволюционировали у предков челюстных позвоночных.

Исследование даёт критически важную информацию для понимания происхождения скелетной архитектуры позвоночных, включая человека.

Авторы предполагают, что следующие шаги должны включать анализ морфологии суставов у других линий ископаемых рыб и дальнейшее сравнение суставов челюстных и бесчелюстных позвоночных для раскрытия деталей ранней эволюции суставов.

Цитата авторов: «Возникновение подвижных суставов у наших рыбьих предков позволило им двигаться и питаться новыми способами. Это исследование показывает, что процессы развития, ответственные за эти суставы, возникли глубоко в эволюционном древе рыб».