Зачем эмбрион повторяет предыдущие этапы развития жизни

Учёные предлагают объяснение тому, почему онтогенез повторяет филогенез, или зачем организму в процессе индивидуального развития создавать структуры, которые в будущем ему не понадобятся.

Человеческий эмбрион на 40-м дне развития (фото Carolina Biological).

Многие и многие организмы, вплоть до человека, по сей день продолжают удерживать в собственном индивидуальном развитии совершенно ненужные, казалось бы, стадии, формировать ткани и тканевые образования, которые им никогда не понадобятся. Это выглядит так, как если бы, прежде чем возвести жилой дом, на том же месте поставили сначала парк с аттракционами, который тут же бы и снесли.

Отчего так происходит, биологи спорят с середины XIX века. Исследователи из Мичиганского университета (США) предлагают в журнале American Naturalist собственное объяснение.

В развивающемся эмбрионе каждая новая структура появляется в сложноустроенной среде, которая состоит из структур, образовавшихся раньше. Мутации, вредящие более ранним структурам, могут вообще прервать развитие эмбриона. По словам исследователей, даже если эти устаревшие конструкции не будут использованы во взрослом организме, они создают среду, инкубатор для развития следующих, более совершенных. Они могут питать их или даже снабжать стройматериалами. Если продолжить аналогию с аттракционами и жилым домом, можно сказать, что дом строится из запчастей, на которые разобрали аттракционы (в реальности это трудно себе представить, но в эмбриогенезе случаются и более удивительные вещи).

Настоящий инженер, возможно, распорядился бы ресурсами с большей экономией сил и средств, но эволюция не просто инженер, она наполовину старьёвщик. То есть всякую новую конструкцию она создаёт из «хлама», валяющегося под ногами. Эта теория, разумеется, согласуется с тем, что последовательность появления структур в эволюции соответствует их возникновению в ходе эмбриогенеза. В этом случае всё самое важное также будет формироваться в конце, так как это позволяет снизить риск того, что процесс будет чем-то нарушен или прерван.

Правда, проверить свою теорию на живых организмах исследователи не могли, зато испытали её на компьютерной модели, которая позволяет имитировать естественный отбор, борьбу за ресурсы, мутации и прочие процессы, имеющие место в организмах и популяциях, в том числе и процессы индивидуального развития.

Подготовлено по материалам Мичиганского университета.