Что общего у человека и кубомедузы Tripedalia cystophora?

02-08-2008

Оказывается, "венец творенья" и маленькое, от силы 10-миллиметровое существо, обитающее в теплых водах Карибского моря, объединяет ни много ни мало, как сходное генетическое строение их органов зрения. К такому выводу пришла международная группа ученых во главе с доктором Збынеком Козмиком из Института молекулярной генетики АН ЧР. Интересно, обрадовался бы этому заключению мистер Дарвин?

Глаз принадлежит к самым совершенным органам человеческого организма. Сам Чарльз Дарвин в своей знаменитой книге "Происхождение видов путем естественного отбора", впервые опубликованной в 1859 году, отметил: "Предположение о том, что глаз, со всеми его филигранными механизмами регулировки фокуса хрусталика, настройки на яркость света и коррекции сферических и хроматических аберраций, возник в результате естественного отбора, может показаться, будем смотреть правде в глаза, в высшей степени абсурдным".

Именно строение глаза является излюбленным аргументом, которым оперируют противники дарвинизма, утверждающие, что человек - слишком сложный организм для возникновения путем мутаций. Впрочем, не будем углубляться в давнишний спор сторонников и критиков этой теории, а сосредоточимся на недавнем открытии, сделанном международной группой ученых под руководством Збынека Козмика из Института молекулярной генетики Академии Наук Чешской Республики. Именно ей удалось доказать, что глаз человека по своему генетическому строению имеет много общего с глазом обитающей в Карибском море крошечной кубомедузы Tripedalia cystophora. Результаты данного исследования тем более интересны, что с точки зрения развития человек и медуза бесконечно далеки друг от друга. "Что же все это значит?", - спросили мы доктора Козмика.

Tripedalia cystophora (Фото: Jan Bielecki, MBL)Tripedalia cystophora (Фото: Jan Bielecki, MBL) То, что кубомедузы отличаются хорошо развитыми камерными глазами, сходными по строению с глазами позвоночных, известно. Главными компонентами типичных камерных глаз являются роговица, хрусталик, сетчатка, пигментный слой и диафрагма. Что нового принесло именно Ваше исследование?

"Мы изучали гены, благодаря которым данный тип медуз обладают камерными глазами. Неожиданностью стало то, что они очень похожи на гены, которые есть и у человека. Это большая редкость, при условии, что все остальные живые организмы, за исключением позвоночных, располагают генами, отвечающими за работу глаз, разных типов».

О каких генах идет речь в случае человека и медузы?

"Речь идет об опсинах. Кроме того, медузы располагают тем же геном, отвечающим за производство пигмента меланин, что и мы».

Что из этого следует?

"У предков позвоночных и медуз не было найдено более ничего общего. Следовательно, наше заключение противоречит теории Pax-6 об однократном появлении органов зрения. Мы утверждаем, что камерные глаза независимо возникли, как минимум, дважды".

Данное открытие чешских, американских, японских и швейцарских ученых оказалось настолько интересным, что его заключения месяц назад были опубликованы в престижном американском журнале Proceedings of the National Academy of Science. Причем вышел этот журнал спустя ровно 150 лет со дня, когда на внеочередном заседании британской Linnean Society была представлена теория эволюции Дарвина и Альфреда Валласа

Что же такое Pax-6? Одно время на основании анатомических исследований считалось, что бесконечное разнообразие органов зрения, встречаемое в природе, стало возможным благодаря их независимому появлению, которое могло произойти и 40, и 60 раз. В том, что возникновение глаз - явление многократное, сомнений не возникало. До тех пор, пока к концу прошлого века не обнаружили ген Pax-6.

"Pax-6 является ключевым регулятором остальных генов. Он был открыт 20 лет тому назад. Тогда было доказано, что именно ему принадлежит основная роль в развитии глаза мыши, функции зрения у человека, а также дрозофилы, у которой глаза фасеточные, а не камерного типа. На основании этого многие ученые пришли к выводу, что у происхождения органов зрения всех живых организмов имеется общая основа. Однако, по нашему мнению, глаза позвоночных и медуз возникли независимо друг от друга".

Как уже было сказано, в исследовании принимали участие не только чешские ученые, в том числе, глава Академии Наук Чехии Вацлав Пачес, но и их зарубежные коллеги. Среди них доктор Пятигорский из Соединенных Штатов Америки, который около 20 лет тому назад стал заниматься эволюцией органов зрения кубомедузы.

"Интересно то, как он вообще решил заниматься именно этим вопросом. Дело в том, что он собирает картины, другие предметы искусства, вообще, является большим эстетом. Так вот, глаза кубомедузы ему показались просто... невероятно красивыми. И, как биолог он занялся их исследованием их генов».

И, последний вопрос руководителю научной группы доктору Збынеку Козмику, представляющему Институт молекулярной генетики Чешской Академии Наук. В каком направлении будут продолжаться ваши исследования, и можно ли будет их результаты использовать на благо человека, например, в области медицины?

"Мы продолжим исследование генов медузы. Не исключено, что их ферменты окажутся более эффективными, нежели у человека. Таким образом, мы узнаем больше о тех генах, которые работают в нас, и попытаемся использовать новые знания в генной терапии, если удастся найти такую возможность".

02-08-2008