В рамках дослідження еволюції пір’я вченим вдалося тимчасово змінити зовнішній вигляд курей, наблизивши їх оперення до того, яким воно, ймовірно, було у предків динозаврів.
Фахівці придушили роботу ключового гена Sonic Hedgehog на стадії ембріонального розвитку. Це дозволило змінити структуру пір’я — вони стали нагадувати трубчасті протопір’я, що існували, як передбачається, у динозаврів у тріасовому періоді близько 250 мільйонів років тому. Після вилуплення у курчат спостерігався уповільнений розвиток оперення та голі ділянки шкіри. Однак через кілька тижнів їхнє пір’я повернулося до звичайного вигляду, як у інших птахів їхнього виду.
Мета експерименту полягала в тому, щоб з’ясувати, коли і як з’явилося пір’я. Раніше вчені також вносили зміни до гена Sonic Hedgehog, щоб отримати курей з пір’ям на лапах. Результати показали, що якщо розвиток лусочок на лапах можна змінити надовго, перетворивши їх на пір’я, то втручання у формування самого оперення призводить лише до тимчасових змін. За словами професора Женевського університету Мішеля Мілінковіча, це свідчить про те, що з плином еволюції генна мережа, яка відповідає за зростання пір’я, стала особливо стійкою та здатною компенсувати зовнішні впливи.
Незважаючи на те, що вченим не вдалося створити курку з повним динозавроподібним оперенням, дослідження допомогло краще зрозуміти роль гена Sonic Hedgehog в еволюції пір’я. Як зазначив співавтор роботи, співробітник Університету Шеффілда Рорі Купер, перші пір’я були простими трубчастими наростами, і лише в ході еволюції вони набули різних форм — від м’якого пуху до яскравого оперення павичів.
Для спостереження над розвитком пір’я в ембріонах дослідники вперше застосували метод флуоресцентної мікроскопії світлового листа. Ця технологія за допомогою лазерів дає змогу отримувати деталізовані зображення зразків.
На дев’ятий день розвитку ембріона у майбутнього курчати починають формуватися зачатки пір’я – так звані плакоди. Ці утворення нагадують маленькі горбки і надалі розвиваються в повноцінне пір’я з використанням кератину – того ж білка, що міститься в людському волоссі та нігтях. У цей момент вчені ввели інгібітор, який блокує роботу гена Sonic Hedgehog. В результаті зростання пір’я сповільнилося, вони втратили складну структуру. Але вже до 17 дня розвиток пір’я частково відновився, а після вилуплення курчата незабаром змінили оперення на нормальне.
Дослідження підтвердило, що ген Sonic Hedgehog відіграє ключову роль як у перетворенні примітивного пір’я на сучасні, так і у формуванні різних видів пір’я у птахів.
“Наступне завдання – з’ясувати, як змінювалися взаємодії цих генів на ранніх етапах еволюції, що дозволило пір’ям з’явитися у предків динозаврів”, – зазначив Мішель Мілінкович.
Коментарі можуть залишати тільки зареєстровані користувачі