人間の歩行の理解における最新の飛躍は、足を研究することから来ると思います。 しかし、科学者たちは、普通の小指サイズの魚での人間の二足歩行の起源に対する驚くべき新しい手がかりを発見しました。
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あなたの内なる魚
購入スタンフォード大学の生物学者であるデイビッド・キングスリー率いる研究者は、三脊椎トゲウオのDNAを分析し、いわゆる遺伝子エンハンサー、体の発達中に働き、トゲウオを覆い隠す骨板を彫るのに役立つ一種のボリュームコントロールノブを特定しましたスケールの代わり。 エンハンサーは、GDF6として知られる骨関連タンパク質の放出を調節し、魚の設定に合わせてプレートを変更してプレートを変更します。 多数の歯のある捕食者と一緒に外海に生息する海洋トゲウオの場合、エンハンサーは十分なGDF6タンパク質をスピンアウトして、強力な保護プレートの構築を支援します。 しかし、淡水トゲウオは、飛び降りて隠れる方が良いため、エンハンサー駆動のタンパク質放出の調整により、これらの魚はより薄くて柔軟なプレートになります。
遺伝的トグルの反応は設定ごとに異なりますが、そのターゲットであるレンガとモルタルのタンパク質は同じままで、進化にかなりの柔軟性を与えます。 「それは進化する形質にとって非常に良いメカニズムであり、何度も何度も使用されていることがわかります」とキングスリーは言います。
研究者が、最も近い遺伝的親族であるチンパンジーを含む哺乳類の骨の形成におけるGDF6タンパク質とそのエンハンサーの役割を調査したとき、彼らは前肢ではなく後肢の発達に影響を与えるエンハンサーを発見しました。 遺伝子の最大の影響は、つま先の長さと曲率にありました。 しかし、ヒトDNAでは、エンハンサーは削除されました。
その単一の遺伝的変化は、チンパンジーの足と私たち自身の足の間の重要な違い、そして私たちの祖先が立ち上がって2足で歩く力を獲得した方法を説明するのに役立ちます。 チンパンジーのつま先は長くて広がり、親指のように他の指から引き伸ばされたその大きなつま先は、素早い登山のために設計された握りやすい足です。 対照的に、人間の足では、足の親指の骨が太くなり、現在短縮されている他の足の指と揃う間、足の裏が大きくなります。これは、動きのある直立荷重を支えることができる頑丈なプラットフォームです。
私たちの足の親指が私たちのほとんどが知っているよりもはるかに尊敬に値することを示すことは別として、新しい発見はDNAの小さな変化が深遠な進化的影響を与える可能性があること、そして自然がいくつかのお気に入りのテクニックを混ぜ合わせて一致させる疲れ知らずのリサイクル業者とコラージュアーティストであることを示しています一見底のない多様なフォームを生成します。
「 あなたの内なる魚の著者であり古生物学者であるニール・シュビンは、「私たちは魚と歴史を共有しました」と、「彼らを私たち自身の身体の基礎を探求する素晴らしい舞台にします。」
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この物語はスミソニアン誌の4月号からの選択です
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