Как объясняет Николас Беллоно из Гарвардского университета, тригловые отрастили ноги, используя те же гены, которые способствуют развитию конечностей у людей. Вот только потом в дело вступили гены, которые у нас отвечают за то, как язык определяет вкус еды. В результате нижние конечности этого необычного семейства перепрофилировались в инструмент для поиска добычи.

Изначально Беллоно вместе с Дэвидом Кингсли из Стэнфордского университета и их коллегами вообще не собирались изучать морских петухов. Они наткнулись на этих существ во время поездки в Морскую биологическую лабораторию в Вудс-Хоул, штат Массачусетс. Узнав, что за тригловыми следуют и другие рыбы, по-видимому, из-за их навыков находить закопанную добычу, исследователи были заинтригованы и взяли несколько особей с собой в лабораторию, чтобы узнать больше. Оказалось, что тригловые действительно могут обнаруживать измельченный и отфильтрованный экстракт мидий и даже отдельные аминокислоты.

Откуда растут ноги

Как сообщается в одном из двух свежих исследований, ученые узнали, что ноги морских петухов покрыты сенсорными сосочками. Они также имеют вкусовые рецепторы и обладают химической чувствительностью, которая подталкивает морских петухов рыть дно.

"Изначально нас поразили ноги, которые являются общими для всех представителей семейства и отличают их от большинства других рыб, — говорит Кингсли. — Мы были удивлены, увидев, насколько сильно морские петухи отличаются друг от друга по сенсорным структурам, обнаруженным на нижних конечностях. Таким образом, это демонстрирует несколько уровней эволюционных инноваций".

Благодаря последующим исследованиям развития команда подтвердила, что сосочки представляют собой ключевую эволюционную инновацию, которая позволила морским петухам преуспеть в своей среде обитания. 

Генетическая склонность копать

Во второй недавно опубликованной научной работе ученые глубже рассмотрели генетическую основу уникальных ног рыбы. Они применили целый ряд методов и подходов, чтобы понять молекулярную и эволюционную основу формирования этих конечностей.

Анализ выявил древний и консервативный фактор транскрипции, названный tbx3a, как основной определяющий фактор развития сенсорных ног морских петухов. Редактирование генома подтвердило, что формирование конечностей зависит от этого регуляторного гена. Он же играет решающую роль в появлении сенсорных сосочков и склонности копать дно.

"Хотя многие черты выглядят новыми, обычно они построены на основе генов и модулей, существующих уже долгое время, — объясняет Кингсли. — Вот как работает эволюция: переделывая старые детали, чтобы создавать новые".

По мнению исследователей, результаты показывают, что теперь возможно расширить понимание сложных признаков и их эволюции в диких организмах, а не только в хорошо зарекомендовавших себя модельных организмах. Теперь им интересно узнать больше о конкретных генетических и геномных изменениях, которые привели к эволюции морских петухов.

Оба исследования природы тригловых опубликованы в журнале Current Biology.