Jak se z rybích ploutví staly nohy?

Žádná ryba by se nemohla dlouho usadit na suché zemi, kdyby byla stále vybavená „nástrojem“ nutným v pohybu ve vodě – ploutvemi. Kanadští genetikové nedávno objevili, že nohy, a to včetně těch našich, vznikly díky vypnutí dvou klíčových genů.

Přechod obratlovců na souš se odehrál v dávných prvohorách, ve svrchním devonu před asi 365 milióny let. Z ryb, kterým se podařilo přežívat ve vysychajících rybníčcích, se po mnoha dlouhých generacích vyvinuli první suchozemci mezi obratlovci – obojživelníci.

K tomuto přechodu museli zvládnout několik důležitých úkolů: naučit se dýchat vzdušný kyslík, poradit si s gravitací a v neposlední řadě – naučit se chodit. S ploutvemi, jejichž základní oporu tvoří 8 paprsků, by se však po souši kráčelo velmi špatně.

Vědci z univerzity v kanadské Ottawě pod vedením Marie-Andrée Akimenkové studovali známý laboratorní modelový organismus, rybku zebřičku. Zvláště se zajímali o geny, které se účastní vzniku končetin, v rybím případě tedy ploutviček.

Když srovnali vývoj zárodků ryb a čtvernohých obratlovců (terapodů), zjistili, že ryby mají na samotném počátku cosi „navíc“. Jedná se skupinu genů ze skupiny and, které napomáhají vzniku tuhých vláken v ploutvičkách rybího plůdku, takzvaných aktinotrichií.

U prvních suchozemců vedlo „vypnutí“ těchto genů k tomu, že se z paprsčité ploutve stala pětiprstá končetina mimořádně vhodná k pohybu mimo vodu. „Jedná se o velmi dobrý příklad situace, kdy změna v jedou či dvou genech vede k velkému evolučnímu skoku,“ komentuje objev kanadských biologů známý specialista na evoluci ryb Axel Meyer z univerzity v německé Kostnici.