Биологи опровергли представление о примитивности органов чувств у древнейших бесчелюстных, обнаружив у миксин широкий набор рецепторов, необходимых для поиска пищи. Исследование показало, что способность различать сложные запахи и аминокислоты возникла у общего предка позвоночных задолго до появления челюстей.

Миксины: древние хищники с развитым обонянием

Миксины — это хищные животные, внешне напоминающие скользкий шланг. Они обитают в полной темноте на морском дне, где ищут ослабленных жертв и падаль, полностью полагаясь на обоняние. Эти существа считаются одними из самых древних позвоночных: их предки отделились от линии, ведущей к современным животным, около 500 миллионов лет назад, а сами миксины известны науке более 300 миллионов лет. За это время их внешний и внутренний облик практически не изменился.

Пересмотр взглядов на эволюцию обоняния

Долгое время эволюционисты считали миксин и других «живых ископаемых» обладателями примитивной, упрощённой системы обоняния. Сравнение с их ближайшими родственниками — миногами — давало противоречивые результаты: у миног преобладали одни типы рецепторов, а другие, важные для высших животных, практически отсутствовали. Учёные пытались выяснить, был ли общий предок всех позвоночных генетически простым, или же каждая ветвь развивала свои сенсорные инструменты независимо.

Генетический анализ миксин

В рамках нового исследования учёные проанализировали геном прибрежной миксины (Eptatretus burgeri) и выяснили, какие гены активны в её обонятельном эпителии. Помимо компьютерного анализа, они использовали метод гибридизации in situ, чтобы с помощью микроскопа определить, в каких именно клетках и слоях ткани включаются найденные рецепторы.

Неожиданно сложная система рецепторов

Результаты показали, что миксины генетически «заточены» под определённые химические сигналы. В их ДНК обнаружено 135 генов вомероназальных рецепторов типа 2 (V2R), отвечающих за распознавание аминокислот и пептидов — маркеров пищи. При этом у миксин полностью отсутствуют рецепторы типа TAAR, которые улавливают амины (например, запах разложения) и на которые в ходе эволюции сделали ставку миноги. Гистологический анализ подтвердил, что нос миксины устроен сложно: разные типы рецепторов располагаются в нём строгими слоями, что напоминает организацию обоняния у млекопитающих.

Новое понимание эволюции органов чувств

Это открытие меняет представления о развитии органов чувств у позвоночных. Оказывается, общий предок всех позвоночных, живший более 500 миллионов лет назад, уже обладал сложной системой обоняния. В дальнейшем древние группы не остановились в развитии, а пошли разными путями: миноги специализировались на одних запахах, а миксины создали уникальную, гипертрофированную систему V2R-рецепторов, что позволило им выживать в полной темноте.