Откъде са се взели мускулите?

Анализ на международен научен екип показа за първи път, че част от компонентите на мускулите при висшите животни са много по-древни, отколкото се е смятало до момента.

Резултатите, публикувани в сп. Nature, демонстрират, че клетъчни контракции, подобни на тези, характерни за мускулните влакна, са се появили много рано в еволюцията. Освен това специализацията на основните видове мускулни типове, като напречно набраздените мускули, се появила по-късно и вероятно на няколко пъти.

Една от важните характеристики, които отличават голяма част от животните от растенията и гъбите, е тяхната способност да се движат бързо с помощта на мускулите си. Самата мускулна еволюция е фундаментална стъпка в животинската еволюция.

Докато структурата и функцията на мускулите на гръбначните животни е била интензивно проучвана, еволюционният произход на гладките и напречно набраздени мускули до момента бе загадка. За да я разрешат, учените провели сравнителни геномни проучвания. Те установили, че част от мускулните компоненти произхождат от древни животни като морските анемонии, медузите и гъбите.

Така например учените с изненада открили, че един от ключовите структурни протеини на напречно набраздените мускули при гръбначните животни – двигателният белтък миозин, се среща не само в мускулните клетки (както до момента се смятало), но и в едноклетъчни организми, обитавали Земята дълго преди появата на каквито и да е многоклетъчни.

Миозинът бил открит и в някои морски гъби. "При гъбите, които не разполагат с никакви мускули, "мускулният миозин" изглежда играе роля при регулирането на водния поток", коментира изследователят Герт Вюрхайд от Университета "Лудвиг Максимилиан" в Мюнхен.

Медузите пък заемали специална позиция в разбирането на мускулната еволюция. Те спадат към типа "мешести", появил се за пръв път преди 600 млн. години. Поради поразителната прилика на техните напречно набраздени мускули с подобните мускули на гръбначните видове до момента се предполагаше, че двата мускулни типа споделят общ произход.

Оказало се обаче, че макар да разполагат с миозин, на мускулите на медузите им липсвали няколко важни компонента, които били задължителни за структурата и функционирането на мускулите на по-висшите животни. Оттук учените направили заключението, че медузите и гръбначните животни еволюирали поотделно в мускулно отношение.

Така, проучването хвърлило светлина за начина, по който комплексни биологични структури като напречно набраздените мускули могат да еволюират независимо при различните животни на базата на изключително древни компоненти.