Канадские биологи из Монреальского университета и Института клинических исследований выяснили, почему у человека на руках находятся пять пальцев. Оказалось, что развитие конечности определяется специфическим размещением клеток с активными генами hoxa11 на теле эмбриона. Свои выводы ученые представили в статье, опубликованной в журнале Nature.
Эволюционисты уверены, что конечности позвоночных животных, включая человека, произошли от рыбьих плавников. В августе 2016 года исследователи под руководством Нила Шубина из Чикагского университета показали, что за формирование лучей плавников и пальцев отвечают одни и те же гены — hoxa11 и hoxa13. Однако оставалось непонятным, каким образом сформировалась ладонь человека, поскольку обитавшие в воде предки людей обладали конечностями, число лучей в которых превышало пять.
Ученые выяснили, что картина активности генов hoxa11 и hoxa13 различается в конечностях рыб и сухопутных позвоночных животных. У первых они функционируют в клетках, образующих перекрывающиеся друг с другом области. У человека эти же гены работают в отдельных участках зачатка конечности. Исследователи смогли воспроизвести в зародышах мышей активность hoxa11, характерную для рыб. В результате у животных развилось до семи пальцев на одной конечности.
Генетики также обнаружили последовательность ДНК, которая отвечает за переход между различными типами активности генов. Это позволяет предположить, что изменение в числе пальцев произошло не за счет образования новых генов, а из-за изменения функционирования существующих. Открытие подтверждает мнение, что пороки развития эмбриона происходят из-за мутаций не только в генах, но и в регуляторных последовательностях.