Новое исследование переписывает эволюционную историю жабр
Жабры известны прежде всего тем, что помогают большинству видов рыб дышать под водой. Но менее известно, что жабры также регулируют солевой и кислотно-щелочной (pH) баланс крови рыб — жизненно важную роль, которую у других животных выполняют почки. Эта менее известная функция жабр, известная как ионная регуляция, традиционно считалась эволюционировавшей одновременно с дыхательной.
Однако новое удивительное исследование, опубликованное в Nature, добавляет новую, раннюю главу в эволюционную историю жабр.
"Наша работа предполагает, что ранние, упрощённые жабры наших червеобразных предков играли важную роль в ионной регуляции. И эта роль могла возникнуть уже при самом зарождении жабр, задолго до того, как они стали играть какую-либо роль в дыхании", — говорит доктор Майкл Саквилл, зоолог, руководивший исследованием в Университете Британской Колумбии (UBC).
Исследование проследило эволюционный путь жабр, сравнив трёх ныне живущих животных, принадлежащих к разным линиям:
- миноги (позвоночные),
- ланцетники,
- кишечнодышащие (acorn worms) (близкие родственники позвоночных).
Исследователи предположили, что любые общие функции жабр у этих животных были унаследованы от общего предка, жившего более 500 миллионов лет назад, когда, как считается, впервые появились простые жабры.
Ключевые выводы:
- Функция дыхания была обнаружена в жабрах только у позвоночного представителя (миноги) и только с увеличением размера тела и активности.
- Клетки, регулирующие ионный баланс, были найдены в жабрах всех трёх исследуемых животных.
Это позволило проследить происхождение ионной регуляции в жабрах вплоть до ранних вторичноротых животных, когда, как полагают, впервые эволюционировали очень простые жаберные структуры.
"Это открытие подтверждает классическую историю о том, что жабры впервые стали использоваться для дыхания у ранних позвоночных, но добавляет новую, более раннюю захватывающую главу в эту историю", — отмечает доктор Колин Браунер, зоолог из UBC и старший автор статьи.