Нашу модель эволюции перьев подкрепляют и новые поразительные открытия в области молекулярной биологии, подтверждающие существование трех первых стадий. Современные методы исследования позволяют заглянуть внутрь клеток и определить, экспрес-сируются ли в них специфические гены. Несколько групп ученых использовали эти методы в сочетании с экспериментальными подходами, позволяющими изучать функции белков, кодируемых соответствующими генами во время развития пера. Мэтью Хэррис (Matthew Harris) и Джон Фэл-лон (John F. Fallen) из Университета г. Мадисон штата Висконсин и один из авторов этой статьи (Р. Прам) исследовали два гена - Sbb и Втр2, играющих ключевую роль в развитии конечностей, пальцев, зубов и различных структур кожи (волос, ногтей и т.д.) у позвоночных. Было установлено, что белки этих генов работают как модульная пара сигнальных молекул, подвергающаяся на всем протяжении развития пера многократному использованию. Белок Sbb индуцирует клеточную пролиферацию, а Втр2 регулирует ее скорость и способствует клеточной дифференцировке. Экспрессия генов Sbb и Втр2 начинается в плакоде, продолжается в кончике трубчатого зачатка пера во время его первоначального удлинения, а затем - в эпителии, разделяющем формирующиеся гребни бородок. В контурных перьях команды Sbb и Втр2 задают паттерн спирального роста гребней бородок и образования стержня, а в пуховых перьях - менее сложный паттерн роста бородок. На каждой стадии развития набор команд, отдаваемых генами, отличается своими особенностями. Полученные данные подтверждают, что развитие пера включает серию соподчиненных стадий, в которой все последующие события механически зависят от процессов, происшедших на предыдущем этапе. Так, развитие продольных столбиков при экспрессии генов Sbb-Bmp2 обусловливается предшествующим ростом удлиненного рубчатого зачатка пера. А особенности экспрессии генов зависят от предшествующего формирования продольных столбиков. Таким образом, данные молекулярной биологии хорошо согласуются с предположением, что в процессе эволюции перо прошло долгий путь развития от удлиненной трубчатой структуры (стадия 1) и рыхлого пучка бородок (стадия 2) до сложного образования со стержнем и опахалом (стадия З).
|
