Как паук плетёт свою паутину?
Исследовательница Эмили Сеттон изучает эмбрионы пауков, чтобы понять генетические основы уникальных органов — паутинных бородавок (spinnerets).
Загадка эволюционной новизны
- Цель исследования: понять, как на генетическом уровне формируются паутинные бородавки — уникальные органы, не имеющие аналогов у других животных. Эти структуры позволили паукам стать одной из самых успешных групп членистоногих.
- Объект изучения: Эмбрионы паука-птицееда Texas brown tarantula. Их яйца достаточно крупные для применения современных методов исследования, в отличие от яиц мелких домашних пауков.
- Ключевой вопрос: Возникают ли новые структуры за счёт кооптации уже существующих генов (например, отвечающих за развитие ног или дыхательной системы) или для этого эволюционируют совершенно новые гены?
Метод: генетическая «разведка»
Сеттон проводит сравнительный анализ, исследуя:
- Какие гены и в какой момент включаются в развивающихся эмбрионах паука.
- Насколько эти гены «старые» (имеют аналоги у родственных видов) или «новые» (уникальны для пауков).
- Какие функции эти гены выполняют у других видов.
Первые результаты и значение работы
Предварительные данные указывают, что в формировании паутинных бородавок участвует значительное количество как «старых», так и «новых» генов.
Исследование носит пионерский характер, поскольку фундаментальные вопросы — как на генетическом уровне производятся шёлк и формируются паутинные бородавки с их выводными протоками (spigots) — остаются без ответа. Работа финансируется, в частности, фондом Emlen, John and Virginia Award Fund for Outstanding Graduate Work in Zoology.