У большинства позвоночных есть хвост, но не у человека: почему у людей нет этого придатка

У наших домашних животных, как и большинства позвоночных, есть хвосты. Они также есть у некоторых беспозвоночных. Но не у людей – по крайней мере большей части человечества. Почему это так? Ученые ответили на этот вопрос, пишет IFLScience.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Технически у людей все же есть хвосты, но лишь на короткий период: на 5-6 неделе внутриутробной жизни у человеческого эмбриона появляется хвост с 10-12 позвонками. Однако уже к 8 неделе человеческий хвост полностью исчезает.

Таким образом, за малыми исключениями, люди рождаются бесхвостыми. Но даже когда человек рождается с хвостом, он почти да не является настоящим хвостом: обычно в нем нет костей и владельцы не могут ими двигать. Простыми словами, такие аномалии не более чем "аномальное удлинение копчиковых позвонков".

С другой стороны хвосты повсеместно встречаются в животном мире:

• кошкам помогают сохранять равновесие;
• обезьянам помогают лазать и раскачиваться на деревьях;
• собакам помогают общаться;
• гремучим змеям помогают предупреждать об угрозе;
• ящерицы могут отбрасывать хвосты;
• другие животные используют хвосты в качестве отвлекающего маневра.

Эволюция хвоста

Почему же люди избавились от хвостов? Еще около 25 миллионов лет назад наш вид имел хвост – еще до того как человекообразные обезьяны отделились от обезьян Старого Света. Последняя группа сохранила пятые конечности, но люди, как и другие человекообразные обезьяны, такие как гориллы, шимпанзе, орангутаны и бонобо, не имеют хвостов.

По словам зоолога Дэвида Янга, ни у одного из видов человекообразных обезьян нет хвостов. У низших человекообразных обезьян, таких как гиббоны, тоже нет хвостов. Это указывает на то, что отсутствие хвоста на самом деле может быть преимуществом. Например, гиббоны могут использовать длинные руки, чтобы перепрыгивать с ветки на ветку на верхушках деревьев в лесах Юго-Восточной Азии. Когда обезьяны раскачиваются, туловище и ноги свисают вниз, придавая телу вертикальное положение. Хвост просто мешал бы и был бы помехой при таком способе передвижения.

Именно поэтому отсутствие хвоста у человека часто связывают с нашей двуногостью. Простыми словами, наличие хвоста было бы не слишком полезным для прямоходящего двуногого существа, специализирующегося на дальних дальней охоте по земле. В результате люди отказались от придатка.

Однако по словам биолог-антрополога, профессора кафедры антропологии Техасского университета в Остине Лизы Шапиро, такое объяснение не является верным. Дело в том, что хвост был потерян первым, а потому не повлиял на прямохождение.

Почему люди утратили хвосты?

Таким образом, вопрос о том, почему люди потеряли хвосты, в какой-то степени обречен на провал: эволюция попросту не работает таким образом. В результате ученые сосредоточились на изучении того, как люди утратили свои хвосты.

По слова аспиранта кафедры биологии стволовых клеток Медицинской школы Гроссмана Нью-Йоркского университета Бо Ся, оказалось, что ключ к разгадке на самом деле скрывался не в том, что его нет у людей, а в том, что он есть у других животных. У других видов хвост формируется на ранних стадиях развития плода: окончательный план строения тела животного определяется так называемыми Hox-генами, которые активируются, когда организм еще достаточно сложен, чтобы иметь внутреннюю и внешнюю части.

Часть работы этих генов заключается в определении строения позвоночника, а у многих животных это касается и хвоста. После этого первоначального толчка в игру вступает целый ряд других генов:

• одни кодируют длинный или короткий хвост;
• другие – пушистый и пышный;
• третьи – чтобы хвост отвалился в случае чрезвычайной ситуации и прочее.

Таким образом, по словам Ся, именно здесь должен быть найден ответ на вопрос о нашем собственном отростке. Исследователи обнаружили, что гены, ответственные за потерю хвоста, небольшие – короткий фрагмент ДНК, известный как Alu-элемент, – и его легко обнаружить по всему нашему геному. Однако до пяти лет назад считалось, что он бесполезен – это "мусорный" генетический материал, в котором наш вид давно уже не нуждается.

Alu-элементы также относятся к классу генов, известных как "прыгающие" – простыми словами, они способны перемещаться по геному, вызывая мутации. Однако ученые полагают, что в далеком прошлом Alu-элемент оказался в гене TBXT, отвечающем за длину хвоста, и, оказавшись там, он начал вести себя неадекватно.

По словам профессора кафедры биохимии и молекулярной фармакологии Нью-Йоркского университета имени Лангона, соавтора исследования Итая Янаи, они с коллегами провели эксперимент, в котором внедрили элемент Alu в гены хвоста мышей. Результаты показали, что хвосты животных исчезли. Это действительно хороший пример того, как странная эволюционная особенность может иметь интересные и важные последствия