De ce au oamenii doua maini si doua picioare?

Animalele tetrapode – cu patru membre – dintre care face parte si omul, au doua pereche de membre, iar un model de aranjament ce implica perechi de apendice anterioare si posterioare poate fi observat si la pesti.De ce aceasta dispunere? s-au intrebat specialistii. Un studiu recent da raspunsul: din cauza burtii.

In domeniul biologiei, problema aparitiei membrelor si inotatoarelor perechi era neelucidata de multa vreme. O echipa de cercetatori austrieci a prezentat recent un nou model de abordare a acestei chestiuni in jurnalul Evolution & Development. Studiul a fost realizat de specialisti de la Departamentul de Biologie Teoretica al Universitatii din Viena si de la Institutul Konrad Lorenz pentru Cercetari asupra Cognitiei si Evolutiei.

De-a lungul timpului, au fost propuse numeroase modele ce incercau sa explice aparitia apendicelor perechi la vertebratele gnatostome (animale cu coloana vertebrala si maxilare).

Adunand date de biologie moleculara, embriologie, paleotologie si morfologie, autorii noului studiu au elaborat o explicatie a modului in care s-au format perechile de apendice de-a lungul corpului si cate o singura pereche la fiecare dintre extremitatile corpului, anterior si posterior.

Modelul propus incorporeaza rezultate din numeroase studii, unele cu mult anterioare, inclusiv informatii privind expresia genelor si interactiunile dintre diferite tesuturi care intra in alcatuirea embrionului vertebratelor in primele stadii de viata.

La inceputul dezvoltarii sale, embrionul se imparte in trei straturi de tesut: un strat extern (ectoderm), din care se formeaza pielea si sistemul nervos; un strat intern (endoderm), din care se formeaza tractul digestiv, si un strat mijlociu (mezoderm), din care se dezvolta muschii, oasele si alte organe. Mezodermul se imparte apoi in 2 straturi care marginesc, respectiv, interiorul cavitatii corpului si exteriorul tubului digestiv.

Conform noii ipoteze, membrele sau inotatoarele incep sa se formeze doar in punctele in care aceste 2 straturi sunt suficient de mult separate si interactioneaza favorabil cu tesutul ectodermal – de pilda, la cele doua capete ale tubului digestiv aflat in formare. De-a lungul tubului digestiv aflat in formare, peretele cavitatii corpului nu se inchide complet, astfel incat, pe alocuri, se creeaza conditii pentru formarea unor membre ori inotatoare de-a lungul corpului, la stanga si la dreapta acestor linii. Iar la capatul posterior al tubului digestiv (deschiderea anala), cele 2 straturi ale mezodermului se unesc formandu-se o singura inotatoare mediana, asa cum se poate observa azi la pesti.

Cu alte cuvinte, spune Laura Nuno de la Rosa, autor al studiului, „s-ar putea spune ca avem patru membre din cauza ca avem burta.”

Sursa: Science Daily