Նախընտրելի
Ինչո՞ւ մարդը հինգ մատ ունի իր չորս վերջույթներից յուրաքանչյուրի վրա։ Պարզ պատասխանն այն է, որ դա սոսկ էվոլյուցիայի արդյունք է։ Սակայն որտեղի՞ց և ինչպե՞ս են առաջացել այդ մատները։ Պատճառը մեր ձկանման նախնիների մեջ է։ Մյուս կողմից, պատասխանել հարցին, թե ինչու մարդը ձեռքին ու ոտքի հինգ մատ ունի, այլ ոչ թե ավելի շատ կամ պակաս, բավականին ավելի դժվար է, ասում է Ռատգերսի համալսարանի գիտնական Տեցույա Նակամուրան, գրում է Popular Science-ը։
Չորքոտանի բոլոր ողնաշարավոր կենդանիները, դրանց թվում՝ երկկենցաղները, սողունները, թռչունները և կաթնասունները, սերել են ընդհանուր ձկանման նախնուց։ Ըստ Նակամուրայի՝ մարդկանց և այլ ողնաշարավորների ընդհանուր նախնին ձուկն է։
Ձկներն առաջին անգամ վերջույթներ են զարգացրել ցամաքում տեղաշարժվելու համար Երկրի պատմության Դևոնի ժամանակաշրջանում՝ մոտավորապես 360 միլիոն տարի առաջ, գրում է Фокус-ը։ Շուտով առաջին չորքոտանի արարածները, որոնք յուրաքանչյուր վերջույթի վրա մինչև ութ մատ ունեին, ազատվեցին լրացուցիչ մատներից։ Այդ ժամանակվանից ի վեր, ձեռքի ու ոտքի հինգ մատը դարձել են առաջին չորքոտանիների ստանդարտ առանձնահատկությունը։
Այդ հնգանիշ ծրագիրը շուտով ծածկագրվել է մեր վաղ նախնիների Hox գեներում։ Այդ կառավարվող գեների հավաքածուն գործում է գենետիկական ծրագրի պես՝ ապահովելով մարմնի մասերի, օրգանների և վերջույթների ճիշտ դասավորությունը։ Իհարկե, ոչ բոլոր կենդանի ողնաշարավորներն ունեն հինգ մատ բոլոր չորս վերջույթների վրա, սակայն չորքոտանիների ավելի քան 99%-ն ունի նույն հինգմատանի ոսկրային կառուցվածքը։ Օրինակ՝ ծովառյուծները, կետերը և փոկերը ունեն հինգ մատանման ելուստներ, որոնք թաքնված են իրենց մատնանման ելունդների մեջ։ Նույնիսկ ձիերի և թռչունների սաղմերը կարճ ժամանակով սկսում են զարգանալ հինգ մատներով վերջույթների վրա։
Միայն 2016 թվականին Նակամուրան և նրա գործընկերները հայտնաբերել են, թե ինչպես են ձկան լողակների ճառագայթները (լողակների համար լրացուցիչ հենարան և ճկունություն ապահովող կմախքի ոսկրային տարրեր) ի վերջո զարգացել չորքոտանիների մատների և ոտքերի մատների մեջ։
Գիտնականներն օգտագործել են փոքրիկ Ճառագայթալողակ ձկները, որոնք սովորաբար հանդիպում են տնային ակվարիումներում։ Այնուհետև ձկան ԴՆԹ-ն փոփոխելու և վերջույթների զարգացման համար անհրաժեշտ Hox գեները հեռացնելու համար նրանք օգտագործել են CRISPR-Cas գեների խմբագրման եղականը: Այնուհետև գիտնականները նրանց մեծանալուն և զարգանալուն համընթաց համեմատել են այդ փոփոխված ձկների սաղմնային բջիջները մկների բջիջների հետ: Դրանից հետո ուսումնասիրությունը դրանց միջև գենետիկ կապ է հայտնաբերել:
Գիտնականները պարզել են, որ մարդու մատները և ձկան լողակավոր ճառագայթները նույն Hox գեներն ու զարգացման մեջ դրանց գործառույթներն են կիրառում: Այլ կերպ ասած, ձկան լողակավոր ճառագայթները և մեր մատները սերում են նույն գենետիկական կազմից, ասում է Նակամուրան:
Չնայած գիտնականները ձկան լողակավոր ճառագայթների և չորքոտանի մատների միջև ուղիղ կապ են հայտնաբերել, դեռ շատ բան կա սովորելու, թե ինչպես են զարգացել մարդկանց մատներն ու ոտքերը: Ըստ Նակամուրայի՝ շատ հարցեր մնում են անպատասխան: Մնում է պարզել՝ ինչպես են ձկան լողակավոր ճառագայթները վերածվել մատների և որ գեներն են կարգավորել այդ փոխակերպումը:
Ինչ վերաբերում է նրան՝ ինչու է մեր ձեռքին և ոտքին հինգական մատ, այդ հարցը մնում է անպատասխան, ասում է Նակամուրան:
