Эволюция насекомых сложнее, чем предполагалось

Определенные сигнальные белки, которые отвечают за развитие иммунного ответа почти у всех животных, также необходимы для формирования дорсально-вентральной (спина-брюшко) оси у эмбрионов насекомых. Новое исследование, проведенное учеными из Института зоологии Кельнского университета, предполагает, что значимость этих сигнальных белков для формирования оси насекомых постоянно росла в ходе эволюции. Исследование опубликовало издание eLife .

Сходные закономерности эволюции исследовательская группа обнаружила у средиземноморского полевого сверчка и у плодовой мухи Drosophila, хотя эти два насекомых имеют очень отдаленное родство, а предыдущие наблюдения предполагали разные модели эволюции. Новые данные показывают, что эволюция формирования осей у насекомых была на самом деле намного более сложной, чем считалось ранее.

Сигнальные белки играют важную роль в раннем развитии эмбрионов. Они выделяются клетками животных, чтобы влиять на образование других клеток. Основная функция так называемого рецептора Toll – защита от патогенов или врожденный иммунный ответ. У насекомых он также участвует в делении тела насекомого по дорсально-вентральной оси. Поскольку иммунная функция была обнаружена почти у всех животных, а функция формирования оси была – только у насекомых, ученые задались вопросом о ее значении в истории эволюции.

В ходе исследований специалисты обнаружили, что рецепторы Toll играют важную роль у насекомого, которое отделено почти 400 миллионами лет развития от видов, которые изучались до сих пор. Новое исследование предполагает, что может быть несколько случаев, когда Toll независимо приобрел важные функции в формировании оси насекомых. Для будущих исследований это означает, что новый способ изучения позволит биологам исследовать механизмы параллельной эволюции.