Окаменелости раскрывают древние секреты регенерации конечностей предков саламандр

Современные саламандры — единственные взрослые позвоночные, способные регенерировать конечности в любой момент жизни. Новое исследование в Nature предполагает, что древние предки саламандр могли обладать этой способностью сотни миллионов лет назад.

Уникальность саламандр и загадка тритонов

Саламандры уникальны среди всех четвероногих (тетрапод) не только регенерацией, но и преаксиальным доминированием: при росте конечности два пальца, ближайшие к голове, развиваются первыми. Учёные полагали, что это может быть связано со способностью к регенерации.

Однако взрослые тритоны (семейство саламандр) могли регенерировать конечности, не демонстрируя преаксиального доминирования — все их пальцы развивались с одинаковой скоростью. Это противоречило гипотезе.

Генетический ключ и древние предки

Изучение регенерации у молодых тритонов (головастиков) показало, что на ранней стадии у них наблюдается преаксиальное доминирование, которое, по-видимому, теряется у взрослых особей. Это указывает на возможную связь между этим признаком и регенерацией.

Гены Prod1 и Bmp2 ответственны за процесс регенерации у двух разных видов саламандр. Эти виды разошлись по разным эволюционным путям ещё в юрский период, около 200 млн лет назад. Это означает, что такая черта, вероятно, присутствовала у доисторических предков саламандр.

Следы в окаменелостях

Micromelerpeton, древний родственник амфибий из ранней перми, также демонстрирует признаки как преаксиального доминирования, так и регенерации конечностей. Учёные смогли идентифицировать по окаменелостям аномалии конечностей, характерные для регенерации. Это отодвигает наше понимание возникновения этой способности в животном мире почти на 300 млн лет назад.

Регенерация хвоста

Саламандры могут регенерировать не только конечности, но и полностью сочленённый хвост, включая сегменты кости (у ящериц отрастает хвост из одного длинного хряща). В летописи окаменелостей также есть свидетельства регенерации хвоста у вымерших микрозавров Microbrachis и Hyloplesion.