Питання про те, чому люди, на відміну від більшості хребетних, не мають хвоста, є фундаментальною загадкою біології розвитку та еволюції. Хвости в тваринному світі виконують безліч важливих функцій: вони допомагають котам утримувати рівновагу, мавпам – лазити по деревах, собакам – спілкуватися, а деяким ящіркам – рятуватися від хижаків. Проте люди та інші людиноподібні мавпи, такі як горили, шимпанзе та орангутанги, втратили цей придаток приблизно 25 мільйонів років тому, коли відбулося еволюційне відокремлення від мавп Старого Світу. Технічно, людські ембріони мають хвіст на ранніх стадіях розвитку. «Протягом 5-6 тижня внутрішньоутробного життя людський ембріон має хвіст з 10-12 хребцями, – зазначається в одному науковому звіті. – До 8 тижнів людський хвіст зникає». У надзвичайно рідкісних випадках люди народжуються з рудиментарним відростком, але зазвичай це «аномальне продовження куприкових хребців», позбавлене кісток та м’язів, необхідних для руху, пише T4.
Довгий час панувала гіпотеза, що втрата хвоста пов’язана зі зміною способу пересування, зокрема з брахіацією (пересуванням на руках) або пізнішим розвитком двоногої ходи. Зоолог Девід Янг зазначав, що у менших мавп, як-от гібонів, також немає хвостів, і це дає підказку. «Гібони можуть використовувати свої довгі руки, щоб гойдатися з гілки на гілку на верхівках дерев лісів Південно-Східної Азії, – розповідав Янг. – Коли вони гойдаються, тулуб і ноги звисають вниз, надаючи тілу вертикального положення». За цією логікою, «хвіст просто заважатиме і створюватиме незручності для такого типу пересування». Проте сучасні дослідження ставлять цю теорію під сумнів. Біологічний антрополог Ліза Шапіро наголошує, що часова послідовність подій була іншою: «[Спочатку] було втрачено хвіст. Пересувка, яку ми пов’язуємо з живими мавпами, еволюціонувала згодом». Вона додає: «Еволюція працює з того, що вже є. Я б не сказала, що втрата хвоста допомагає нам зрозуміти еволюцію прямого ходіння людини».
Якщо причина втрати залишалася неясною, то питання як це сталося, нещодавно отримало проривну відповідь завдяки генетичним дослідженням. Бо Ся, аспірант з біології стовбурових клітин, зізнався, що питання «де мій хвіст?» переслідувало його з дитинства. Фатальна травма куприка у 2019 році стала вирішальним поштовхом. «Мені знадобився рік, щоб одужати, – сказав він, – і це справді спонукало мене задуматися про куприк». Ся та його колеги порівняли ДНК шести видів безхвостих мавп з ДНК дев’яти видів хвостатих мавп. Вони виявили ключову відмінність не в кодуючій ДНК, а в тому, що раніше вважалося “сміттєвим” генетичним матеріалом. Як описав це старший автор дослідження Джеф Боке, це було «як блискавка». «Це була некодуюча ДНК, — пояснив він, — послідовності, — які [були] на 100 відсотків збережені у всіх мавп і на 100 відсотків відсутні у всіх мавп».
Винуватцем виявився короткий фрагмент ДНК, відомий як елемент Alu, що належить до “стрибаючих генів”. Цей елемент у певний момент еволюційної історії опинився в гені TBXT, який безпосередньо відповідає за формування хвоста. Співавтор дослідження Ітай Янай пояснив наслідки: «Коли присутній елемент Alu, «хвіст втрачається одним махом». Щоб довести це, команда вчених вставила цей специфічний елемент Alu в гени лабораторних мишей, і результатом стала відсутність у них хвостів. Ця знахідка, за словами генетика Девіда Кімельмана, «доходить до основи того, як відбулася ця значна зміна у приматів», вказуючи, що втрата хвоста, ймовірно, була раптовою мутаційною подією, а не поступовим процесом.
Проте ця еволюційна зміна мала високу ціну. Команда Ся помітила, що миші з модифікованим геном не лише втрачали хвости, але й мали значно вищий ризик розвитку дефектів спинного мозку, аналогічних до розщеплення хребта (spina bifida) у людей – стану, що вражає приблизно одного з 1000 новонароджених. Той факт, що мутація закріпилася, попри такий серйозний ризик, свідчить про надзвичайну еволюційну перевагу безхвостості. «Мабуть, був такий величезний еволюційний тиск, щоб позбутися хвоста, – припустив Янай, – [достатньо], щоб навіть якщо це супроводжувалося ціною цієї жахливої хвороби, воно того вартувало». Таким чином, хоча генетичний механізм втрати хвоста знайдено, фундаментальне питання “чому” залишається предметом наукових дискусій.
Як підсумувала Ліза Шапіро, хоча дослідження Ся «робить цінний внесок», «це не допомагає нам зрозуміти, чому хвіст взагалі був втрачений». Відновити втрачений орган, ймовірно, вже неможливо; як зауважив Янай, «цілком розумно вважати, що за цей час відбулося набагато більше мутацій, пов’язаних зі стабілізацією втрати хвоста», і навіть якби мутацію Alu скасували, «це все одно не повернуло б хвіст».
Читайте також: Вчені з’ясували, який колір найчастіше обирають психопати
Підписуйся на наш Telegram-канал