Grupa genetyków z University of Cambridge i Marine Biological Laboratory wykazała, że ludzkie kończyny mogły wyewoluować ze skrzeli ryb chrzęstnych, takich jak rekiny czy płaszczki. Okazało się, że ten sam gen, zwany Sonic hedgehog, jest odpowiedzialny za rozwój łuków skrzelowych oraz ludzkich rąk i nóg. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Development.
Po raz pierwszy hipotezę pochodzenia rybich płetw, a następnie kończyn zwierząt lądowych ze struktur skrzelowych ryb chrzęstnych, wysunął w 1878 roku niemiecki anatom Karl Gegenbauer. Ryby chrzęstne, w przeciwieństwie do ryb kostnych, posiadają przegrody skrzelowe, które przyczepione są do łuków łuku chrzęstnego i chronią skrzela przed uszkodzeniem. Z samych łuków wystają rozgałęzione płatki w kształcie palców. Jednak żadna ze znalezionych skamieniałości nie potwierdziła przypuszczenia anatomisty.
Naukowcy przetestowali pomysł Gegenbauera przy użyciu najnowszych technik genetycznych w badaniach zarodków płaszczki i odkryli podobieństwa w mechanizmach związanych z tworzeniem łuków skrzelowych u ryb chrzęstnych i kończyn u ludzi. Według biologów kluczową rolę odgrywa gen Sonic hedgehog, nazwany na cześć bohatera gier komputerowych Sonic the Hedgehog.
Stwierdzono również, że soniczny jeż, który bierze udział w rozwoju ludzkich kończyn i decyduje o tworzeniu się każdego palca, jest również ważny dla tworzenia promieni rozgałęzionych w zarodkach promieni. U ssaków gen wskazuje ciału, w jaki sposób będą umiejscowione osie rozwojowe kończyn, na przykład po której stronie będzie kciuk, a po której mały palec. Później zaczyna wspierać wzrost kończyny. Aby sprawdzić, czy gen pełni tę samą funkcję u ryb, naukowcy stłumili jego aktywność na różnych etapach rozwoju embrionalnego.
Jeśli Sonic hedgehog zostanie zahamowany na wczesnym etapie rozwoju, płaty skrzelowe utworzą się po niewłaściwej stronie łuku. W późniejszych etapach przerwanie aktywności genów doprowadziło do tego, że płaty skrzelowe były słabo rozwinięte. Gen działa w podobny sposób z ludzkimi kończynami.
Genetycy podkreślają, że praca nie dowodzi pochodzenia ludzkich dłoni i stóp ze skrzeli, ale w każdym razie ich rozwój jest kontrolowany przez ten sam program genetyczny, co oznacza, że mają one fundamentalny związek ewolucyjny. Naukowcy mają nadzieję, że nowe skamieniałości pomogą odpowiedzieć na pytanie, czy kończyny zwierząt naprawdę pochodzą ze skrzeli, czy też powstały oddzielnie, ale zapożyczyły dla siebie te same mechanizmy.
