А как же другие животные, стратегически выбранные потому, что они могут рассказать о других отдельных сопредках? Hox-гены найдены у каждого животного, которого исследовали, кроме гребневиков и губок (см. Рандеву 29 и 31 соответственно), включая морских ежей, мечехвоста, креветок, моллюсков, кольчатых червей, кишечнодышащих, асцидий, червей нематод, и плоских червей. Об этом мы могли бы догадаться, зная, что все эти животные произошли от Сопредка 26, и у нас уже есть веская причина думать, что Сопредок 26 имел Hox-гены, как и его потомки, дрозофила и мышь.

Кишечнополостные, такие как гидра (они не должны присоединяться к нам до Рандеву 28), являются радиально-симметричными, у них нет ни передне-задней, ни дорсально-вентральной оси. У них есть орально-аборальная ось. Неочевидно, что она соответствует их длинной оси, скорее наоборот, поэтому какого действия нам ожидать от их Hox-генов? Было бы все неплохо, если бы они использовались для определения орально-аборальной оси, но до сих пор не ясно, так ли это. В любом случае, у большинства книдарий только два Hox-гена против восьми у дрозофилы и четырнадцати у ланцетника. Приемлемо, что один из этих двух генов напоминает передний комплекс дрозофилы, в то время как другой напоминает задний. У Сопредка 28, которого мы с ней разделяем, предположительно было так же. Затем один из двух дуплицировался несколько раз в ходе эволюции и произвел кластер Antennapedia, в то время как другой дуплицировался и в той же линии животных и произвел кластер Bithorax. Это именно то, как гены размножаются в геноме (смотри "Рассказ Миноги"). Но потребуется больше исследований, прежде чем мы узнаем, что делают эти два гена при планировании тела книдарии, если они вообще что-то делают.

Иглокожие радиально-симметричны, как кишечнополостные, но эта их симметрия вторична. Сопредок 25, которого они разделяют с нами, позвоночными, был двухсторонне-симметричен, как червь. У иглокожих переменное число Hox-генов - 10 в случае морских ежей. Для чего же эти гены? Не прячется ли реликт предковой передне-задней оси в теле морской звезды? Или, может, Hox-гены оказывают свое воздействие последовательно вдоль каждого из 5 ее лучей? Это может показаться логичным. Мы знаем, что Hox-гены экспрессируются в задних и передних лапах млекопитающих. Я не хочу сказать, что массивы Hox-генов от 1 до 13 экспрессируются по порядку от плеча до кончиков пальцев. Все сложнее, и так вполне могло быть, поскольку конечность позвоночного не составлена из модулей, сменяющих друг друга по длине. Вместо этого есть одна кость (плечевая в руке, бедренная в ноге), затем две кости (лучевая и локтевая в руке, большая и малая берцовые в ноге), затем много маленьких косточек, увенчивающих пальцы рук и ног. Это веерное расположение, унаследованное от более очевидного веера плавников наших предков-рыб, не сводится к прямой линейности Hox-генов. И все же Hox-гены задействованы в развитии конечности позвоночных.

По аналогии, не было бы удивительно, если бы Hox-гены также экспрессировались в лучах морской звезды или офиуры (и даже морских ежей можно представить как морских звезд, лучи которых завернулись вверх в пятиконечный свод, соединились концами и застегнули по бокам "молнии"). Более того, лучи морских звезд, в отличие от наших рук и ног, на самом деле серийно модульны по длине. Амбулакральные ножки со всей их гидравлической системой - блоки, повторяемые двумя параллельными рядами вдоль каждого луча: как раз то, что нужно для экспрессии Hox-генов! Щупальца офиур даже выглядят и ведут себя как пять червей.

Томас Хаксли ссылался на "Великую трагедию науки - убийство красивой гипотезы неприглядным фактом." Реальные факты о Hox-генах иглокожих могут не быть неприглядными, но они не следуют красивой схеме, только что предложенной мной. Происходит нечто другое, что имеет свою собственную неожиданную красоту. Личинки иглокожих - крошечные, двусторонне-симметричные планктонные пловцы. Пятисторонняя радиальная симметрия донных взрослых форм не развивается как преобразованная личинка. Вместо этого она начинает как крошечное миниатюрное взрослое в теле личинки, которое растет до тех пор, пока, наконец, остальная часть личинки не будет отброшена. Hox-гены экспрессируются в правильном линейном порядке, но не вдоль лучей. Вместо этого порядок экспрессии следует по приблизительно круглому маршруту вокруг маленького взрослого. Если мы представляем себе Hox-ось как "червя", не существует пяти "червей", по одному для каждого луча. Есть единственный "червь", скрученный в кольцо внутри личинки. На переднем конце "червя" вырастает луч номер 1, на заднем конце - луч номер 5. От гомеозисной мутации у морских звезд, в таком случае, можно ожидать, что она вырастит слишком много лучей. И так и есть, мутантные морские звезды с шестью лучами известны и зафиксированы в книге Бейтсона. Кроме того, есть виды морских звезд, которые имеют гораздо большее число лучей, они предположительно эволюционировали от предков с гомеозисными мутациями.

Перейти на страницу:

Похожие книги