Исследования поставили под сомнение происхождение анального отверстия

21.06.2012

Генетические исследования плоских червей, лишённых ануса, поставили под сомнение общее происхождение ротового и анального отверстий. Полученные данные могут привести к пересмотру общепринятой теории эволюции пищеварительного тракта.

Биологи Андреас Хейнол (Andreas Hejnol) и Марк Мартиндейл (Mark Martindale) из Гавайского университета (University of Hawaii) утверждают, что задний проход мог возникнуть не путём вытягивания первичного рта, как считалось ранее, а самостоятельно. Причём у некоторых представителей животного мира прямая кишка могла образоваться из тканей половых органов.

Отчёт об этой работе опубликован в журнале Nature.

Первые организмы, у которых появился кишечник, были вынуждены извергать остатки переработанной пищи из того же отверстия, куда она поступала.

По мере дальнейшего развития и увеличения размеров особей такое устройство стало непрактичным.

Многие специалисты предполагали, что со временем рот вытянулся и из него возник анус, который постепенно мигрировал на противоположную сторону тела.

У первичноротых одновременно образуются и рот и анальное отверстие, а у вторичноротых сначала формируется анальное отверстие, а рот возникает позже и в другом месте. По крайней мере, так до сих пор думали многие учёные.

"Каким образом из одного получилось два, представить очень просто", – поясняет свою позицию сторонник "традиционной" теории Детлеф Арендт (Detlev Arendt) из Европейской лаборатории молекулярной биологии (European Molecular Biology Laboratory). По мнению немецкого исследователя, самостоятельное возникновение дополнительного отверстия на противоположном конце тела очень сложно объяснить с эволюционной точки зрения.

Но гавайские учёные считают иначе. Они сравнили экспрессию генов во время зародышевого развития плоского червя, обладающего "тупиковым" кишечником, со сложными червями, у которых есть оба необходимых отверстия.

Оказалось, что и примитивный Convolutriloba longifissura и его более продвинутые родственники задействовали одинаковые молекулярные механизмы при формировании рта. Более того, образование у них задней кишки также сопровождалось экспрессией идентичных генов.

На основании полученных данных авторы работы пришли к смелому выводу: анус не мог развиться изо рта, он появился на свет самостоятельно.

Доктор Хейнол полагает, что дать жизнь заднему проходу могла половая система, поскольку экспрессия одного из генов у плоского червя отвечает в том числе за формирование репродуктивного тракта.

У многих сложных животных, таких как птицы или амфибии, обе физиологические функции (половая и выделительная) организованы по принципу "одного окна", и полученные результаты могут пролить свет на происхождение такой системы, надеются американцы.

Но доктор Арендт с этим не согласен. Он подчёркивает, что Convolutriloba longifissura эволюционируют очень быстро, и то, что сейчас является репродуктивным трактом, ранее могло само вырасти из тракта пищеварительного.

Аналогичной точки зрения придерживается Клаус Нильсен (Claus Nielsen) из университета Копенгагена (Kbenhavns Universitet), который не считает вопрос закрытым. Однако он уверен, что новые результаты помогут приблизиться к пониманию эволюционных основ физиологических функций живых организмов.