Недавно опубликованная гипотеза, выдвинутая исследователем из Калифорнийского университета, предполагает, что мгновенный скачок одного вида в один день миллионы лет назад мог в конечном итоге привести к появлению млекопитающих и, следовательно, людей. В статье, опубликованной в Journal of Cell Science, профессор Джон Мартин из Калифорнийского университета поясняет, что одно генетическое молекулярное событие (наследственное эпигенетическое изменение) у яйцекладущих животных могло привести к первому образованию тромбоцитов примерно 220 миллионов лет назад.
У млекопитающих и человека тромбоциты отвечают за свертывание крови и заживление ран, поэтому играют важную роль в нашей защитной реакции. В отличие от других наших клеток, у них нет ядер, поэтому они уникальны для млекопитающих, поскольку другие классы животных, такие как рептилии и птицы, имеют клетки свертывания крови с ядрами.
Наши тромбоциты образуются из мегакариоцитов, созревающих в костном мозге. Когда эти мегакариоциты высвобождаются в кровоток и достигают кровеносных сосудов с очень высоким давлением легких, они «разрываются» на части, каждая клетка высвобождает тысячи тромбоцитов в кровоток.
Исследователи предполагают, что миллионы лет назад предок млекопитающих — возможно, животное, связанное с утконосым утконосом, — претерпел самое первое образование тромбоцитов благодаря внезапному генетическому изменению в ядре его клеток свертывания крови, что означало нормальное деление клеток не произошло, что привело к увеличению размеров клеток.
Если это так, то эти гораздо более крупные клетки могли быть вынуждены лопнуть внутри первых капилляров, которые они встретили в кровотоке животного, высвобождая свои цитоплазматические фрагменты. Эти фрагменты оказались более эффективными в остановке кровотечения, поэтому, если бы это генетическое изменение было наследственным, оно дало бы его потомству большое преимущество посредством естественного отбора. Животное с этим эпигенетическим изменением может гораздо лучше, чем его конкуренты, останавливать кровотечение из драки или ран, и поэтому жить дольше.
Профессор Мартин, профессор сердечно-сосудистой медицины Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, говорит: «Из-за уникальности тромбоцитов разумно предположить, что к их происхождению привело уникальное событие. Это была радикальная внутренняя эволюция, происходившая у одного животного, у одного день, 220 миллионов лет назад, а затем был усилен естественным отбором».
Затем профессор Мартин и его коллега профессор Паоло Д'Авино (Кембриджский университет) предполагают, что это единственное быстрое клеточное изменение в конечном итоге привело к развитию плаценты в течение более 120 миллионов лет, что позволило плоду дольше оставаться внутри матери. -срок развития и, таким образом, позволяет эволюции достичь живорождения. Способность к свертыванию ран является существенным элементом живорождения посредством плаценты, так как плацента отделяется от матки матери в процессе родов. Самка не переживет рождения и, следовательно, не сможет кормить грудью свое потомство, если не сможет остановить кровотечение.
В своей статье профессора Мартин и Д'Авино предлагают эксперименты, подтверждающие их гипотезу, в том числе в пробирке и на животных моделях.
«Мы предполагаем, что без этого единственного критического эпигенетического изменения млекопитающие никогда бы не эволюционировали, и, следовательно, людей сегодня не было бы», — говорит профессор Мартин. «С помощью этого исследования мы установили маркер на основе имеющихся данных — и мы предлагаем эти эксперименты, которые либо подтвердят, либо помогут опровергнуть нашу гипотезу».