Расшифровка геномов червей выявила связь между людьми и далёкими родственниками

Исследователи из Морской геномной группы OIST в сотрудничестве с Университетом Окаямы расшифровали два генома червей и обнаружили, что они имеют несколько генетических сходств с позвоночными. Этот результат удивителен, учитывая, что эти группы лишь отдалённо родственны.

Более 550 миллионов лет назад двусторонне-симметричные животные (билатерии) разделились на две группы: первичноротых (протостомы) и вторичноротых (дейтеростомы). К дейтеростомам относятся позвоночные (рыбы, птицы, амфибии, рептилии и млекопитающие, включая человека), а также морские ежи и морские звёзды. К протостомам относятся насекомые, пауки, омары и плоские черви. Изученные виды червей принадлежат к особой группе внутри протостом — лофотрохозоям.

Лофотрохозои составляют более трети известных морских животных. К ним относятся дождевые черви, пиявки, улитки, устрицы, осьминоги и другие беспозвоночные.

В статье, опубликованной в Nature Ecology & Evolution, исследователи проанализировали геномы двух видов червей-лофотрохозоев: немертины Notospermus geniculatus (ленточный червь) и форониды Phoronis australis (лошадиный червь). Оказалось, что эти черви эволюционно близки, несмотря на внешние различия.

Удивительно, но эти черви-протостомы имеют много общих семейств генов и структур генома с дейтеростомами (группой, включающей позвоночных). Например, они разделяют гены, вовлечённые в многоклеточность и поддержание внутренней среды организма. У них также общая система контроля развития головы: тот же механизм, что управляет формированием головы у позвоночных, контролирует развитие головы ленточного червя и щупалец лошадиного червя. Другие группы протостом, например насекомые, утратили некоторые из этих генетических особенностей.

С другой стороны, многие геномные особенности, такие как гены, связанные с выработкой токсинов и иммунитетом, были найдены только у конкретных групп червей. Это демонстрирует двойственную природу эволюции животных, где одни гены сохраняются, а другие изменяются. Ведущий автор статьи Yi-Jyun Luo говорит: «Мы показываем, что эволюция генома животных — динамичный процесс».

Несмотря на огромное разнообразие животного мира, определённые черты сохраняются между отдалённо родственными группами. «Захватывает мысль, что люди сохранили некоторые генетические программы, закодированные в наших древних предках сотни миллионов лет назад, поддерживая связь между нами и нашими далёкими родственниками», — отмечает Luo.