Биологи из Университета Юты обнаружили два гена, от которых зависит, почему у некоторых голубей есть перья на задних конечностях, а у других нет. Это открытие должно пролить свет на то, почему динозавры в ходе эволюции лишились чешуи и приобрели перья. Исследование опубликовано в журнале eLife.
Выяснилось, что за наличие или отсутствие перьев на задних лапах отвечает комбинация из двух генов. У птиц за развитие передней конечности отвечает ген Pitx1, а за развитие задней — ген Tbx5. При этом, когда ген Tbx5 малоактивен, а активность гена Pitx1, наоборот, ярко выражена, то на задних конечностях птиц развиваются перья. «Другими словами, красивые перья на задних лапках птиц — это частично крылья», — говорит Майк Шапиро, один из авторов исследования. Кроме того, кость на задней лапе вырастает крупнее, что также сближает ее с передней конечностью.
В природе существуют породы голубей, которые как имеют, так и не имеют перья на задних конечностях. Это отличает их, например, от сов, которые всегда имеют перья, или от других птиц, у которых всегда есть чешуя на лапах. Эту особенность голубей можно использовать для изучения эволюции динозавров.
«Главное изменение, которое произошло с динозаврами в ходе эволюции, — это замещение чешуи на перья», — говорит Шапиро. По его словам, чтобы понять генетические механизмы этого процесса, необходимо исследовать породы голубей с перьями на лапах и без них. Шапиро отмечает: «Мы видим много поразительных сходств между динозаврами и голубями с оперенными конечностями. Поэтому голуби могут пролить свет на то, как именно кожа «понимает», что нужно сформировать — чешую или перья».
В ходе исследования ученые скрещивали голубей двух пород и их потомство. При этом одна из пород имела на лапах перья, а другая — чешую. Затем изучали ДНК потомков, чтобы найти гены, которые ответственны за оперение на лапах.
