Ми вже знали, що морські зірки досить дивні. У цих дивних морських тварин, здається, є свої правила. Вони без мозку та крові, перетравлюють їжу ззовні та регенерують частини тіла, іноді в цілих нових морських зірок. Але жодне з них не є найстрашнішим у них. Згідно з новим аналізом експресії їхніх генів, морські зірки та інші голкошкірі не мають архітектури для справжнього тіла.
Вони, по суті, просто рухливі голови, які породили здатність повзати, стверджує команда під керівництвом біологів Лорана Формері та Кріса Лоу зі Стенфордського університету.
«З точки зору формування візерунка ектодерми, — пишуть дослідники у своїй статті, — голкошкірі переважно тварини, схожі на голову».
Голкошкірі – це не лише морські зірки, а й морські їжаки, піщані долари, морські огірки – досить поширені в тих частинах океану, які часто відвідують люди, тому ми схильні вважати їх чимось незвичайним. Якщо ми взагалі думаємо про них. Але вони дуже відрізняються від інших тварин. Симетрія їхнього тіла (зазвичай) є п’ятикратною, а не двосторонньою симетрією «ліворуч-праворуч», яку ми бачимо у більшості істот.
Найстаріша відома морська зірка в літописі скам’янілостей передує найдавнішим відомим динозаврам більш ніж на 200 мільйонів років, тож що б вони не робили, у них це дуже, дуже добре виходить. Але їхня дивна симетрія означає, що нам важко зрозуміти їхні тіла.
«Як різні частини тіла голкошкірих пов’язані з тими, яких ми бачимо в інших групах тварин, було загадкою для вчених протягом усього часу, поки ми їх вивчали», — каже біолог-еволюціоніст Джефф Томпсон з Університету Саутгемптона у Великобританії.
«У їхніх двосторонніх родичів тіло розділене на голову, тулуб і хвіст. Але просто дивлячись на морську зірку, неможливо зрозуміти, як ці частини пов’язані з тілами двосторонніх тварин».
Дослідники провели молекулярне дослідження, щоб з’ясувати, де голкошкірі поміщаються в супертипі дворотих, великій групі тварин, яка включає як хребетних, так і голкошкірих. Оскільки дворогі еволюціонували від спільного предка багато мільйонів років тому, дослідники думали, що зможуть відстежити шлях еволюції голкошкірих.
Їхнє дослідження проводилося на морських зірках під назвою Patiria miniata, або зірках кажанів.
Вони використовували РНК-томографію та техніку під назвою гібридизація in situ, за якої вчені локалізують точні послідовності ДНК та РНК у зразку тканини. Вони використали цю інформацію, щоб створити тривимірну карту експресії генів у тілі морської зірки, коли вона росла.
Вони досліджували низку факторів транскрипції, які є у білатеральних тварин, залучених у розвиток тіла істоти вперед-назад, процес, відомий як передньо-заднє формування. Ці гени були знайдені в морській зірці; вони допомагають розвивати руки приблизно від середини до кінчика. Але було кричуще упущення. В інших дворотих є набір генів, який допомагає розвивати стовбур тіла.