Как эволюционировало зрение у людей, выяснили ученые

Глаз - это один из самых удивительных органов человека. Его эволюция долгое время считалась одной из самых сложных загадок биологии, вызывая споры о последовательности шагов, необходимых для превращения элементарной чувствительности к свету в сложную фотографическую систему.

Фото из открытых источников

Но, как оказалось, некоторые компоненты зрения позвоночных могли формироваться не постепенно, а путем горизонтального переноса генов из бактерий. Это предполагает новое исследование, проведенное молекулярным биологом Мэттом Догерти из Калифорнийского университета в Сан-Диего.

Горизонтальный перенос генов описывает процесс перемещения генетического материала между различными типами организмов, например, с помощью вирусов, меняющих гены, или бактерий-воров. Однако, согласно новому исследованию, по крайней мере одна инновация, которая привела к нынешней структуре глаз позвоночных, возникла именно благодаря горизонтальному переносу генов.

Высококонсервативный белок, связывающий ретиноид, интерфоторецептор (IRBP), который осуществляет транспортировку ретиноидов, и отличает глаза позвоночных от глаз беспозвоночных, отсутствует не только у беспозвоночных, но и ни в одной другой сложной клетке, от деревьев до амеб и дрожжей. И единственная запись, которая у нас есть, о последовательности гена, подобной той, которая кодирует IRBP, принадлежит бактериям.

Аспирант кафедры молекулярной биологии Массачусетского технологического института Чинмай Каллурайя и его коллеги проанализировали более 900 геномов и смогли точно определить появление гена в линиях позвоночных, которое совпало с появлением глаз, подобных позвоночным, более 500 миллионов лет назад. Таким образом, предок всех животных с позвоночником украл исходный ген из бактерий, что позволило развить глаза и стать более эффективными в охоте и защите от хищников.

Данное открытие подтверждает идею о том, что все живые организмы имеют общего предка и что эволюция происходила путем мутаций и отбора на протяжении миллионов лет. Это исследование может также иметь значительные практические применения в области медицины и биотехнологий, помогая улучшить понимание механизмов наследственности и развития заболеваний.