Плавниками-«ножками» у скатов управляют те же нейроны и гены, что и у наземных животных.

Рыбы и наземные животные используют для движения разные мускулы – это совершенно очевидно любому, кто хотя бы раз видел живую рыбу. Мы, звери, птицы и пр. переставляем ноги, в то время как спина остается прямой и ровной (исключение – безногие рептилии и амфибии), рыбы же, наоборот, плывут, изгибая тело.

Ежовый скат. (Фото: Andy Murch / Flickr.com)

Считается, что когда рыбы выходили на сушу, им пришлось по-новому научиться управлять мышцами, и преимущество в эволюции получили те, у которых появились нейронные цепи, позволяющие совершать сложные движения плавниками. (Соответственно, те нейронные цепи, которые помогали вилять всем телом, стали неактуальны.)

Однако, как пишут в Cell исследователи из Нью-Йоркского университета и их коллеги из Австралии и Сингапура, нейронные структуры, необходимые, чтобы работать ногами, у рыб есть – по крайней мере, у некоторых. Джереми Дейсен (Jeremy Dasen) и его коллеги изучали ежовых скатов, которые в буквальном смысле ходят по дну с помощью брюшных плавников. Вообще скаты, как мы знаем, передвигаются на грудных плавниках, которые у них очень сильно разрослись – вилять всем телом из стороны в сторону им было бы неудобно, потому что они широкие и плоские. Но ежовые скаты освоили еще один механизм передвижения: их брюшные плавники тоже довольно сильно изменились, превратившись в своеобразные ножки, которые они переставляют по очереди (как это они делают, можно посмотреть здесь).

Исследователи наблюдали, как двигаются эмбрионы скатов по ходу индивидуального развития. Поначалу эмбрионы виляли всем телом, затем – только хвостом, одновременно начали двигаться вверх и вниз их грудные плавники. Наконец, когда эмбрионы покидали яйца, они уже могли перебирать по очереди брюшными плавниками-«ножками» при полностью неподвижном хребте.

И самое главное – к тому времени, когда скаты делали, так сказать, первый шаг, у них формировались соответствующие нейронные цепи, такие же, как у наземных животных. Во-первых, у скатов для этого появлялась специальная разновидность нейронов, во-вторых, гены Hox, которые заведуют эмбриональным развитием у животных, помогали провести «электропроводку» к мускулам брюшных плавников – и это были те же гены, которые разделяют нервы рук и нервы ног во время эмбрионального развития человека.

Скаты с акулами древнее прочих рыб, и тогда получается, что нейронный механизм, позволяющий двигать ногами и передвигаться на суше, возник около 420 млн лет назад, задолго до того, как рыбы попытались выйти из воды.

Можно сказать, что сухопутные первопроходцы воспользовались старыми эволюционными наработками; впрочем, в эволюции это не такая уж редкость – мы уже как-то писали о том, что даже такая сложная структура, как мозг позвоночных, создается по заранее созданным генетическим чертежам.