В новом исследовании, опубликованном в журнале PLOS Biology, ученые из Женевского университета провели необычный эксперимент: они заблокировали ключевой ген у куриных эмбрионов и получили примитивные перья, похожие на те, что были у динозавров миллионы лет назад.
Ученые превратили куриные перья в перья динозавров – но ненадолго
Ученые временно превратили цыплят в «динозавров», подавив ген Sonic Hedgehog. Хотя эффект был кратковременным, исследование помогло раскрыть секреты эволюции перьев.
© Rory Cooper & Michel Milinkovitch (CC BY 4.0)
Для этого они стимулировали ген Sonic Hedgehog
Перья, как у динозавров
Перья развиваются в три этапа: сначала формируются утолщения (пластоды) на теле эмбриона, затем развиваются зачатки перьев и позже, с помощью кератина, появляются разветвленные структуры.
Ген Sonic Hedgehog (Shh), названный в честь синего ежа из серии видеоигр, управляет каждым из этих этапов. Нарушение его работы позволило ученым наблюдать, как могла происходить эволюция перьев у предков современных птиц.
Исследователи ввели ингибитор Shh в эмбрионы цыплят на девятый день развития. Через несколько дней результаты поразили исследователей – вместо привычных сложных перьев начали формироваться простые трубчатые структуры, похожие на те, что были у древних динозавров 250 миллионов лет назад.
Временная трансформация
Несмотря на впечатляющие первоначальные результаты, эффект оказался временным. К 17 дню развития перья начали восстанавливаться, а через 7 недель жизни все птицы обзавелись нормальными перьями. Следы древней эволюции полностью исчезли.
От простого к сложному
Исследование подтвердило теорию о том, что современные перья развивались поэтапно:
Простые трубчатые структуры
Разветвленные перья средней сложности
Современные сложные перья с опахалом
Для наблюдения за этим процессом ученые использовали световую листовую флуоресцентную микроскопию – инновационный метод, позволяющий детально изучать развитие эмбрионов.
Открытие подтверждает, что развитие перьев было сложным и устойчивым процессом. Возможно, именно из-за такой генетической стабильности птицы смогли сохранить оперение на протяжении миллионов лет.