Ученые отвечают на вопрос, как возникли волосы и перья

 


Исследователи убеждены, что эти структуры возникли независимо и не переходили друг в друга.

Странно думать, что волосы и перья имеют общее происхождение. Оволошенные предки млекопитающих и оперенные летающие ящеры возникли примерно 200 млн. лет назад. Но птицы произошли от зауропсид, имевших влагонепроницаемую ороговевшую и лишенную желез чешуйчатую кожу. Предки же млекопитающих были покрыты кожей мягкой и, возможно, имеющей разные железы. Не исключено, что в память об этом перьевой фолликул лишен желез, а в волосяной, как правило, открываются протоки одной или нескольких желез.

Кератиновые придатки кожи, чешуя, перья и волосы, образованы в результате взаимодействия двух слоев кожи: наружной эктодермы и подстилающей ее мезодермы. В их развитии участвуют одни и те же гены (сейчас ученым известно около десятка). Очень похожи и фолликулы, из которых вырастают перья и волосы. Но гены могут по-разному взаимодействовать друг с другом и со средой, получать разные сигналы от самого организма, и в результате при участии одних и тех же тканей и генов в ходе эволюции волосы и перья возникли независимо. Архитектоника пера и волоса, строение фолликулов, из которых они растут, имеют много общего, но есть и принципиальные различия. Перо и волос даже используют разные механизмы выдвижения из фолликулов.

Но, если чешуя, перо и волос возникли независимо в ходе эволюции, то почему у них так много общего? Потому что структуры, образованные из одной и той же ткани и для одних и тех же целей, обязательно должны быть похожи.

Действительно, и перья, и волосы возникли для теплозащиты, и обеспечивают ее сходными путями. Стержни волоса и разные участки пера имеют полости, которые создают защитную воздушную прослойку в многослойном перьевом или шерстном покрове. Однако наружные покровы всегда выполняют несколько функций, поэтому волос и перо служат и для других целей, но не в ущерб основной. Перо довольно сильно изменилось и выполняет теперь аэродинамическую функцию, но эволюция пера происходила независимо от процессов формирования птиц. В конце концов, не каждое оперенное существо – птица. Вспомним нелетающих, но оперенных динозавров.

Проблему возникновения пера и волоса еще нельзя считать полностью решенной. Исследователи собираются, в том числе, проанализировать данные о биохимических процессах кератинизации, происходящих в наружных покровах птиц и млекопитающих и проверить гипотезу о том, что волосы и перья служили первоначально для вывода из организма избытка серы. Об этом сообщает агентство "Информнаука".

Источник: Известия науки