Отсутствие хвоста у человека – одна из давних загадок эволюционной биологии, которая долгое время оставалась без чёткого ответа. У животных хвосты выполняют разнообразные функции: они помогают кошкам сохранять равновесие, служат средством коммуникации у собак, позволяют обезьянам передвигаться по деревьям, а некоторым ящерицам – избегать хищников. Однако люди и современные человекообразные обезьяны (гориллы, шимпанзе, орангутанги) потеряли хвост примерно 25 миллионов лет назад в результате эволюционного отделения от обезьян Старого Света.
Об этом сообщает ProIT
Эмбриональный хвост и генетические открытия
На ранних стадиях развития человеческий эмбрион имеет хвост, который исчезает до восьмой недели беременности.
«На 5-6 неделе внутриутробной жизни человеческий эмбрион имеет хвост с 10-12 позвонками, – отмечается в одном научном отчёте. – К 8 неделям человеческий хвост исчезает»
. В крайне редких случаях дети рождаются с рудиментарным отростком, представляющим собой аномальное продолжение крестцовых позвонков, но он не выполняет тех функций, которые характерны для настоящего хвоста.
Долгое время учёные считали, что потеря хвоста связана с переходом к двуногой походке или особенностями передвижения на руках. Зоолог Дэвид Янг отмечал, что даже небольшие обезьяны, такие как гиббоны, не имеют хвоста, вероятно, из-за специфики движения по деревьям. В то же время биологический антрополог Лиза Шапиро подчеркнула, что потеря хвоста у приматов предшествовала эволюции прямохождения, и, следовательно, эти процессы не были взаимосвязанными.
Ген Alu и внезапность потери хвоста
Благодаря современным генетическим исследованиям удалось определить механизм потери хвоста у приматов. Бо Ся, исследователь в области биологии стволовых клеток, вместе с коллегами сравнил ДНК шести видов безхвостых обезьян с ДНК девяти видов хвостатых. Учёные обнаружили, что решающую роль сыграл небольшой фрагмент ДНК, известный как элемент Alu, относящийся к “прыгающим генам”. Этот элемент попал в ген TBXT, который отвечает за формирование хвоста. Как объяснил соавтор исследования Итай Янай, наличие Alu привело к резкой потере хвоста в эволюции. Учёные экспериментально подтвердили это, вставив соответствующий элемент Alu в ген мышей, что привело к появлению безхвостых особей.
Однако такая мутация имела и негативные последствия: у мышей с модифицированным геном существенно повышался риск дефектов спинного мозга, схожих на расщепление позвоночника у людей. Несмотря на это, мутация закрепилась, что свидетельствует о сильном эволюционном давлении на потерю хвоста. Янай предположил, что преимущества безхвостости перевесили даже серьёзные риски для здоровья.
Несмотря на идентификацию механизма потери хвоста, вопрос, почему именно исчез этот орган, остаётся предметом научных дискуссий. Как отмечает Лиза Шапиро, новые исследования помогли понять «как» люди потеряли хвост, но не раскрывают всех мотивов этого эволюционного изменения. По словам Итая Яная, даже если бы мутацию Alu удалось отменить, вернуть хвост человеку уже невозможно из-за многочисленных генетических изменений, произошедших с тех пор.