Опухоли могут помочь раскрыть тайну кембрийского взрыва

Ученые предложили новую гипотезу, объясняющую "кембрийский взрыв" — резкое увеличение разнообразия крупных животных около 543 миллионов лет назад. Вместо традиционного объяснения, связывающего это событие с ростом уровня кислорода в атмосфере и океанах, исследователи предполагают, что ключевым фактором стало появление у животных особых белков, позволяющих стволовым клеткам функционировать в кислородной среде. Эти белки, такие как HIF-2α, изучаются сегодня в контексте раковых опухолей.

Согласно новой теории, кислород, хотя и является отличным источником энергии, враждебен для стволовых клеток, ответственных за обновление тканей у многоклеточных организмов. Белки, подобные HIF-2α, позволили предкам животных контролировать свойства стволовых клеток даже в условиях высокого содержания кислорода. Это открыло доступ к богатым кислородом средам и, как следствие, возможность эволюции сложных тканей и энергозатратных органов, таких как мозг или почки. Эти белки уникальны для животных, а их наиболее эффективный набор появился у позвоночных еще до возникновения эритроцитов.

Гипотеза хорошо согласуется с геологическими данными, показывающими, что повышение уровня кислорода происходило задолго до кембрийского взрыва и не совпадало с ним по времени. Она также объясняет, почему некоторые многоклеточные организмы, жившие в кислородной среде более миллиарда лет до кембрия, не начали активно диверсифицироваться. Ученые отмечают, что обретение способности использовать кислород имело и негативные последствия: мозг стал энергозависимым органом, а сбой в работе белков, контролирующих стволовые клетки, может приводить к образованию опухолей.