Птицы могут летать благодаря мутации в гене

Ученые Еврейского университета Иерусалима и Орегонского университета здравоохранения и науки (США) обнаружили специфические молекулярные характеристики, отличающие птиц от животных, которые позволяют птицам летать. Результаты исследования опубликованы в журнале Science Advances.

На протяжении веков ученые, авиаконструкторы и искатели приключений пытались создать конструкции, которые были бы похожи на крылья птиц и позволили бы человеку летать. Однако до сих пор без помощи внешнего механизма, такого как воздушный шар или самолет, люди остаются привязанными к земле, не имея возможности использовать свои собственные тела для полета.

В предыдущих исследованиях ученые обнаружили, что способность млекопитающих и рептилий ходить заложена в их спинном мозге. В представленной работе они обнаружили, что способность птиц к полету также заложена в их спинном мозге. Команда внимательно изучила нейронные сети эмбрионов курицы и мыши и пришла к выводу, что генетическое кодирование молекулы эфрина-В3 у птиц принципиально отличается от такового у млекопитающих и рептилий.

«Молекула эфрина-В3 присутствует у млекопитающих, но мутирует или отсутствует у птиц. Это простое, но очень важное различие — оно позволяет птицам махать крыльями и взлетать, — поделился профессор медицинского факультета Еврейского университета Иерусалима Авиху Клар. — У животных, например у грызунов, эта молекула представлена в полной форме, и поэтому они передвигаются шагающим движением, чередуя правые и левые передние и задние конечности. С другой стороны, мыши с мутацией эфрина-В3 двигаются синхронным прыжковым движением, перенося одновременно левые и правые конечности — по такому же принципу птицы взмахивают крыльями».

Эти открытия укрепили гипотезу о том, что генетические изменения в ходе эволюции помогли птицам развить сеть нейронов, которая активирует очень скоординированный паттерн движения, а именно одновременное хлопанье крыльями.

«Наше исследование дает ключ к разгадке эволюционной загадки: как эволюционировала нервная система, чтобы поддерживать ходьбу, полет и плавание, — добавил Авиху Клар. — Это открывает путь для будущих экспериментов, которые позволят выявить эволюцию нейронных сетей, обеспечивающих различные режимы движения ног и рук, характерные для двуногих животных, таких как птицы и человек».