Фон Бэр и генетика

Жаберные хрящевые пластинки – одно из самых наглядных доказательств ошибки Геккеля и правоты фон Бэра. Человеческий эмбрион никоим образом не похож на взрослую рыбу, но он определенно напоминает эмбрион рыбы, по крайней мере в области шеи. Ученые очень неохотно признают данный факт, так как это может означать определенное признание теории рекапитуляции. В современных учебниках по эмбриологии глава «Голова и шея» начинается с объяснения того, почему в приложении к человеческому эмбриону речь идет не о «жаберных дугах», а о «глоточных дугах». Однако здесь авторы попадают прямо в ловушку рекапитуляции, повторяя как раз ошибку Геккеля – то есть уравнивая эмбриологические структуры «высших животных» с анатомическими структурами взрослых «низших» форм:

Наиболее характерным признаком в развитии головы и шеи является присутствие глоточных дуг (старый термин для обозначения этих структур – жаберные дуги, потому что они в какой-то степени напоминают жабры рыб).

Но то, что мы видим, – это не жабры взрослой рыбы, а именно жаберные дуги, предшественницы жабр рыбьего эмбриона. При сравнении человеческого эмбриона с эмбрионом акулы становится ясно, что дуги человеческого эмбриона не просто «в какой-то степени напоминают» акульи эмбриональные жаберные дуги – они практически одинаковы. Эта невероятная схожесть очень важна, потому что эти структуры являются истинными гомологами, они выглядят одинаково, потому что, по сути, идентичны, так как унаследованы нами и акулами от нашего общего предка. Эта схожесть – не чисто внешняя. Как мы уже видели, есть возможность проследить судьбу этих тканей – хрящей, мышц, нервов и кровеносных сосудов, – которые развиваются в каждой жаберной дуге человеческого эмбриона и благодаря этому понять, откуда и как они произошли. Если копнуть глубже, то мы сможем идентифицировать гены, которые включаются, чтобы осуществить сегментацию жаберных дуг.

Хрящи, составляющие жаберные дуги, образуются из клеток нервного гребня, расположенных рядом с будущим задним мозгом в нервной трубке. Эти клетки нервного гребня мигрируют в жаберные дуги, а оказавшись там, реагируют на химические сигналы клеток энтодермы, выстилающей внутреннюю поверхность дуг. Под действием этих сигналов из клеток нервного гребня начинает формироваться костная ткань. Но тип костной ткани зависит от экспрессии собственных генов клеток нервного гребня, то есть генов, которые были включены до того, как клетки гребня покинули область заднего мозга. Эти гены имеют очень давнюю эволюционную историю. Они называются гомеозисными (Hox) и отвечают за формирование особенностей тех или иных сегментов тела. Эти гены определяют тип строения не только жаберных дуг, но и всего тела – от шеи до хвоста. Однако, если мы хотим понять суть работы наших Hox-генов, нам придется углубиться в седую древность, на 800 миллионов лет назад, задолго до появления рыб, и познакомиться с предком, который одновременно был предком беспозвоночных, например, такого скромного насекомого, как плодовая мушка (дрозофила).

Жаберные дуги кошачьей акулы