От чешуи до перьев: генетики выяснили, как эволюционировал кожный покров динозавров

Что общего у крокодилов и птиц? Для палеонтологов ответ очевиден: предки, а именно — группа пресмыкающихся под названием архозавры (кстати, не так давно исследователи открыли нового представителя этой группы). Архозавры обитали на Земле в пермском периоде, то есть 298—251 миллион лет назад. В среднем триасе группа раскололась на две ветви. Представители первой эволюционировали в птиц, а вторая ведёт к современным аллигаторам и крокодилам.

Учёные продолжают изучать этот переходный для ящеров период: их волнуют все эволюционные особенности. Например, что касается птиц, очень интересной темой является формирование перьев. 

Сегодня словосочетание "оперённый динозавр" уже никого не смущает: специалисты даже восстановили облик этих существ. Но как именно чешуя превратилась в перья? Этот вопрос до сих пор оставался открытым. А ответ помогли найти генетики. 

Команда из нескольких научных центров США провела полномасштабный анализ ДНК цыплят и детёнышей крокодилов, чтобы понять, какие гены отвечают у них за формирование перьев и чешуи. Выяснилось, что существует пять ключевых генов (Sox2, Zic1, Grem1, Spry2 и Sox18), мутации в которых сначала сделали чешую древних ящеров похожей на пух. Далее у рептилий начал формироваться примитивный перьевой покров, а затем и полноценные перья, которые, в зависимости от части тела, выполняли разные задачи (утепляли своего хозяина или служили для полёта). 

А далее самое интересное: учёные изменяли работу ключевых генов у зародышей крокодилов и наблюдали, как это влияет на процесс формирования их чешуек. Таким образом они выяснили, что каждый из пяти генов, вероятно, сыграл свою роль в изменении облика древних рептилий. К примеру, ген Sox2 подавляет формирование чешуек и отвечает за работу перьевых луковиц, а Grem-1 заставляет перья "ветвиться" и приобретать бородки. Sox18 управляет развитием общего облика пера (предполагается, что он сыграл важнейшую роль на последних этапах эволюции динозавров в птиц). 

"Теперь у нас есть молекулярно-генетическое объяснение того, как предки птиц потеряли чешую и обзавелись перьями. Наши наблюдения показывают, что сильные и слабые изменения в уровне активности генов, управляющих ростом чешуек, по-разному влияют на их конечную форму и облик , — заключил ведущий автор работы профессор Чэн-Мин Чоун (Cheng-Ming Choung) из Южно-Калифорнийского университета.

Подробности исследования отражены в статье, опубликованной в журнале Molecular Biology and Evolution.

Кстати, ранее выяснилось, что свирепые динозавры не рычали, а ворковали, как голуби.