Учёные проливают свет на 200-летнюю загадку эмбрионального развития

Исследователи из Университета Манчестера сыграли ключевую роль в международном исследовании, которое возродило 200-летний вопрос: почему разные виды проходят схожие стадии эмбрионального развития?

Команда изучила различия в эмбриональном развитии видов в поисках того, что объединяет группы животных на уровне эмбрионов и их генов, применив современные молекулярные методы к классической проблеме биологии.

Долгое время отмечалось поразительное сходство между эмбриональным развитием животных и их эволюционной историей. Однако с момента первых наблюдений в XIX веке существование и значение этих сходств было предметом споров из-за субъективности сравнений.

В XX веке появилась пересмотренная гипотеза — «модель песочных часов». Было замечено, что наибольшее сходство между видами, принадлежащими к одному типу (phylum), наблюдается в средние периоды эмбрионального развития, в то время как более ранние и поздние стадии часто сильно различаются.

Используя достижения в методах крупномасштабного анализа генов, международная команда сравнила эмбриональное развитие шести разных видов плодовых мушек на молекулярном уровне. Вместо субъективной оценки видимых признаков они провели объективные измерения уровней экспрессии нескольких тысяч генов.

Ключевые результаты:

• Период развития, когда насекомые наиболее схожи по форме, действительно подкреплён соответствующим сходством в экспрессии генов.
• Исследование предоставляет первые убедительные доказательства того, что этот период сходства между видами активно сохраняется естественным отбором, а не просто устойчив к изменениям по другим причинам.

Обнаружение паттерна «песочных часов» у столь близкородственных видов, как плодовые мушки — одна из наиболее изученных модельных систем, — открывает новые горизонты. Это позволяет биологам заглянуть в процессы, которые привели к начальному ветвлению на древе животных 600 миллионов лет назад.