Zinātnieki atraduši iemeslu, kāpēc cilvēkam nav astes 0 126

Ir jautājums, ko, iespējams, uzdeva katrs bērns kādā brīdī: kāpēc mums nav astes? Mūsu mājdzīvniekiem tās ir. Patiesībā tās ir lielākajai daļai mugurkaulnieku, un vismaz ārēji, dažiem bezmugurkaulniekiem arī.

Mēs pat dažreiz eifēmiski pieminam savas "astes" vai ciešam no sāpēm dēļ sasistās astes kaula — un viss tas bez tā, lai kādreiz izbaudītu īstu astes vai pat dekoratīvu ekstremitāti par mūsu ciešanām, raksta IFL Science. Tomēr kāpēc mums nav astes?

Protams, tehniski cilvēkiem tās ir. Tikai uz īsu laiku, patiesībā. 5. un 6. grūtniecības nedēļā cilvēka embrijam ir aste ar 10–12 skriemeļiem. Līdz 8. nedēļai cilvēka aste izzūd, norādīts zinātniskajā ziņojumā.

Tādējādi, izņemot ārkārtīgi retus gadījumus, cilvēki piedzimst bez astēm — un pat tad, kad mēs tiešām nākam pasaulē ar astes daļu, tā gandrīz nekad nav īsta aste: parasti tajā nav kaulu, un īpašnieks to nevar pārvietot, tas ir tikai "anomāls astes skriemeļu pagarinājums", kā arī teikts ziņojumā.

Kāpēc cilvēki zaudēja astes

Galu galā astes ir visur dzīvnieku pasaulē. Tās palīdz kaķiem saglabāt līdzsvaru, bet pērtiķiem — kāpt un šūpoties kokos. Astes ir noderīgas komunikācijai — atcerieties suņa astes vicināšanu vai brīdinājuma skaņu no čūskas. Ekstremālā gadījumā tās var atstāt un atdot plēsējam kā novēršanu. Kāpēc tad mums vajadzēja no tām atbrīvoties?

Astes vēsture

Pēdējo reizi, kad mūsu suga parasti bija ar astēm, bija apmēram pirms 25 miljoniem gadu, pirms lielo pērtiķu un vecā pasaules šauracaino pērtiķu atdalīšanās. Pēdējie saglabāja savas piektās ekstremitātes; mēs — kopā ar citiem lielajiem pērtiķiem, piemēram, gorillām, šimpanzēm, orangutāniem un bonobiem — nē.

"Nevienam no mums - lielajiem pērtiķiem - nav astes," apstiprināja zoologs Deivids Jangs, grāmatas "Evolūcijas atklāšana" autors un Tigsas muzeja direktors Melburnas Universitātē 2016. gadā. Bet mēs neesam vienīgie ar šo atšķirību: "Mazajiem pērtiķiem, piemēram, gibboniem, arī nav astes," norādīja Jangs, "un tie sniedz mums norādi par to, kā astes trūkums var būt priekšrocība".

"Gibboni spēj izmantot savas garās rokas, lai šūpotos no zara uz zaru dienvidaustrumu Āzijas mežu kroņos. Kad viņi šūpojas, ķermenis un kājas karājas zemāk, piešķirot ķermenim vertikālu pozīciju. Aste tikai traucētu un būtu apgrūtinājums šāda veida pārvietošanai," kādu reizi teica Jangs.

Tieši šī acīmredzamā iemesla dēļ mūsu astes trūkums bieži tiek saistīts ar mūsu divkājainību. Ar asti tas nebūtu īpaši noderīgi taisni stāvošam divkājainam radījumam, kas specializējies ilgstošai medībai uz zemes — un tāpēc uzskata, ka mēs no tām atbrīvojāmies. Tomēr, cik loģiski tas izklausās, viss notika pretēji. Aste izzuda pirmā.

Kā izrādījās, atslēga uz mīklu slēpās nevis tajā, kas nav cilvēkiem, bet tajā, kas ir citiem dzīvniekiem. Citām sugām astes veidošanās sākas agrīnā augļa attīstības posmā: nākotnes dzīvnieka ķermeņa uzbūves plāns tiek noteikts ar tā sauktajiem Hox gēniem, kuri sāk darboties, kad organisms kļūst pietiekami sarežģīts, lai būtu iekšējās un ārējās puses.

Daļa šo gēnu darba ir noteikt mugurkaula struktūru — un, daudziem dzīvniekiem, tas ietver asti. Pēc sākotnējā impulsa no Hox gēniem sāk darboties veseli citu gēnu komplekti: daži kodē garu un tievu asti; citi — pūkainu un apmātu; trešie — vajadzības gadījumā viegli atdalāmu. Godīgi sakot, mēs joprojām esam tālu no precīzas izpratnes par to, kurš gēns par ko konkrēti atbild — bet tieši šeit jāslēpjas iemeslam mūsu astes trūkumam.

Tāpēc zinātnieki salīdzināja sešu bezasteņu pērtiķu DNS ar deviņu astainu pērtiķu sugām — un atklāja to, ko neviens negaidīja. "Tas bija kā zibens trieciens," teica Ņujorkas Universitātes Langona Medicīnas centra Sistēmiskās ģenētikas institūta direktors un pētījuma vecākais autors Džefs Bouks.

"Tā bija nekodējoša DNS," viņš izskaidroja — secības, "kas bija 100 procenti saglabātas visiem pērtiķiem un 100 procenti trūka visiem vecās pasaules pērtiķiem".

Ģenētiskais "sūds"

Gēni, kas noveda pie astes zuduma cilvēkā, ir neliels DNS fragments — tā sauktais Alu elements. Šādi elementi sastopami visā mūsu genomā. Līdz apmēram pirms pieciem gadiem tos uzskatīja par bezjēdzīgiem — sava veida "ģenētisko atkritumu", kas vairs nespēlē lomu mūsu sugai.

Bet Alu elementi arī pieder pie tā saukto "lēkajošo" gēnu klases: tie var pārvietoties pa genomu, izraisot mutācijas pārvietošanās procesā. Acīmredzot kādā brīdī tālā pagātnē viens Alu elements nokļuva TBXT gēnā, kas kontrolē astes garumu — un, kad tas tur nokļuva, sāka uzvesties nepareizi.

Zinātnieki pat pierādīja to. Komanda ievietoja Alu elementu astes gēnos pelēm, un rezultāts bija tūlītējs: aste izzuda.