Тонкая настройка клюва: Воспроизведение в лаборатории перехода от динозаврового рыла к птичьему клюву

Учёные успешно воспроизвели молекулярные процессы, которые привели к трансформации динозавровых морд в первые птичьи клювы. Исследовательская группа под руководством палеонтолога и биолога развития из Йеля Бхарт-Анджана С. Бхуллара и биолога развития из Гарварда Архата Абжанова, используя палеонтологическую летопись в качестве ориентира, провела первую успешную реверсию черт черепа птицы. Учёные воссоздали предковое молекулярное развитие, чтобы в лабораторных условиях преобразовать эмбрионы цыплят в образцы с конфигурацией рыла и нёба, сходной с таковой у мелких динозавров, таких как Velociraptor и Archaeopteryx.

Исследование проливает свет на молекулярные основы одного из ключевых эволюционных переходов. Клюв — это важнейшая часть пищевого аппарата птиц, наиболее диверсифицированный компонент их скелета, однако его анатомическая сущность и пути развития были изучены слабо. В новой работе учёные использовали количественный анализ анатомии ископаемых и современных животных, а затем выявили коррелирующие с переходом изменения в экспрессии генов.

Команда обнаружила, что у эмбрионов птиц существует уникальная зона медианной экспрессии двух генов развития лица, не наблюдаемая у не-птичьих рептилий. Используя ингибиторы для подавления активности белков этой зоны у эмбрионов цыплят, исследователи смогли индуцировать предковую молекулярную активность и анатомию: структура клюва реверсировала, а нёбная кость вернулась к своему предковому состоянию. «Это было неожиданно и демонстрирует, как один простой механизм развития может иметь широкий спектр неожиданных эффектов», — отметил Бхуллар.