Скользящие диски — окно в эволюционное прошлое человека

Межпозвоночные диски, которые могут «соскальзывать» при грыже, являются остатками первого позвоночного скелета — хорды. Новое исследование показывает, что хорда, вероятно, эволюционировала из мышцы, и её происхождение оказалось древнее, чем предполагалось. Учёные из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге (Германия) в сотрудничестве с исследователями из Медицинского института Говарда Хьюза (США) опубликовали работу в журнале Science.

Хорда — это стержень из хряща, проходящий под спинным мозгом, определяющий признак хордовых, к которым относятся и люди. У эмбрионов человека она заменяется позвоночником, а хрящ сохраняется в виде межпозвоночных дисков.

Ранее считалось, что хорда появилась у относительно недавнего предка, после того как эволюционная ветвь хордовых отделилась от ветви иглокожих (морские звёзды, ежи). Однако, изучив более широкий круг животных, учёные обнаружили иное.

Исследователи определили генетическую сигнатуру хорды — комбинацию генов, необходимых для её формирования. Оказалось, что личинка морского червя Platynereis имеет группу клеток с такой же генетической сигнатурой. С помощью современной микроскопии учёные проследили за этими клетками и обнаружили, что они формируют мышцу, идущую по средней линии животного, — аксохорд.

Дальнейший анализ показал, что у большинства групп животных, находящихся на эволюционном древе между Platynereis и хордовыми, есть аналогичная мышечная структура в том же положении.

Учёные полагают, что такая структура впервые появилась у древнего общего предка. Это объясняет, почему у ланцетника (примитивного хордового) хорда содержит и хрящ, и мышцу. Возможно, ланцетник сохранил переходную форму от мышечной средней линии к хрящевой хорде.

Переход от мышцы к хрящу мог дать эволюционное преимущество: жёсткий центральный стержень повышает эффективность плавания.