100 млн років тому змії втратили кінцівки: що змусило їх відмовитися від ніг

Історія Землі налічує мільярди років і за цей час наша планета встигла стати домівкою для неймовірної кількості видів, зокрема і змій. Залежно від виду змії мають безліч цікавих адаптацій: наприклад, деякі еволюціонували, щоб жити на деревах, тоді як інші адаптувалися, щоб виживати в суворому пустельному кліматі. Та все ж універсальним для всіх залишається одне — усі види змій безногі, пише IFLScience.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Відомо, що предки змій, як і ящірки, мали кінцівки, але в якийсь момент втратили їх. Як і чому це сталося? Вважається, що змії втратили свої ноги близько 100-150 мільйонів років тому. Однак досі точаться суперечки про те, чи були предки цих змій наземними, чи вели водний спосіб життя.

Одна з теорій полягає в тому, що предки сучасних змій втратили кінцівки в процесі адаптації до життя в норах. У дослідженні 2015 року вчені вивчили вихідну змію Dinilysia patagonica, що жила в крейдяному періоді, і припустили, що через будову внутрішнього вуха ця змія мала більше спільного з рептиліями, що рили, ніж з водними видами. Це вказує на те, що змії втратили кінцівки внаслідок еволюції від предків, що риють, а зовсім не внаслідок адаптації до плавання.

За словами Хонгю І зі Школи геонаук Единбурзького університету, тривалий час залишалося незрозумілим, як змії втратили ноги, але схоже тепер цю таємницю розкрито: це сталося, коли предки змій стали майстерними в ритті нір.

Зазначимо, що внутрішнє вухо викопних може розкрити неймовірну кількість інформації та є дуже корисним, коли зовнішня оболонка викопних надто пошкоджена або крихка для дослідження. Наприклад, в удавів і пітонів залишки задніх кінцівок можна помітити в крихітних кістках ніг, відомих як рудиментарні кінцівки, що розташовані поруч із клоакою. Менш примітивні види повністю втратили навіть ці давні нагадування.

У дослідженні 2023 року вчені вивчили 14 геномів із 12 родин змій і виявили відсутність ДНК у трьох частинах гена PTCH1, що відповідає за розвиток кінцівок. Учені вважають, що мутації в цьому гені можуть пояснити, чому ноги змій зрештою почали зникати.

Існують й інші гени та енхансери, пов'язані з втратою кінцівок у змій. Наприклад, один із залучених генів відомий як ген Sonic hedgehog — коли його енхансер активується, подібно до генетичного перемикача, ген Sonic hedgehog вмикається під час розвитку кінцівок, створюючи зачатки кистей і стоп.

За словами професора молекулярної генетики та мікробіології Медичного коледжу Університету Флориди Мартіна Коена, вони з колегами також виявили, що розвиток кінцівок у пітонів насправді просувається значно далі, ніж вважалося раніше. Дані вказують на те, що в них формуються ембріональні ноги, але клітини не завершують процес розвитку скелета.

До слова, попри відсутність ніг, змії все ж змогли колонізувати всі земні континенти, крім Антарктиди. Учені вважають, що сьогодні у світі існує понад 4000 видів, що робить змій другою за величиною групою рептилій після ящірок.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вчені розповіли, як гримуча змія видає свій фірмовий звук.

Раніше Фокус писав про те, що вчені на 20 років загубили найкрихітнішу змію у світі.