Анусът може да е еволюирал от отвор, първо използван за отделяне на сперма

Дългогодишният въпрос за това как животните са придобили анус може да е бил решен чрез проучвания кои гени са активни по време на развитието при различни животни.

Еволюцията на ануса може да е задвижила плана на тялото на всички по-усъвършенствани животни, включително хората.

Анусът е изключително успешна иновация, но как се е еволюирал? Генетичен анализ предполага, че вероятно е започнал като отвор, използван за освобождаване на сперматозоиди, които по-късно са се слял с червата – пример за структури добили друго преназначение в процеса на еволюцията.

"След като има вече дупка, тв може да се използва и за други неща", коментира Андреас Хейнол (Andreas Hejnol) от университета в Берген, Норвегия.

Смята се, че ранните животни са развили устата и червата си преди ануса, тъй като някои прости същества като медузите все още имат този план на тялото. Те трябва да изхвърлят остатъците от последното си хранене от устата си, преди да могат да ядат отново, разказва Хейнол.

Медуза, плаваща в тъмната вода. Медузите са тип морски Мешестии (Cnidaria), които нямат анус. Кредит: PICRYL - Public Domain

Една идея за това как ранните животни са развили анус е, че устата им се разделя на две. През 2008 г. обаче Хейнол показва, че ключовите гени, контролиращи развитието на областта на устата, са доста различни от тези за задното черво, което предполага независим произход на ануса - и сега той смята, че го е проследил.

Хейнол и колегите му са изучавали животни като Xenoturbella bocki, подобен на червей организъм, открит на морското дъно с уста и черва, но без анус, който може да е жив представител на древна група, която е била междинна между предците на медузите и първите животни с анус.

Хипотетичният еволюционен преход от сляпо черво към проходно черво. Мешестите притежават сляпо черво с уста, докато нефрозоните (протостоми и дейтеростоми) имат проходно черво с уста и анус. Ксенацеломорфите, сестринската група на останалите билатерални животни, се характеризират със сляпо черво с уста и мъжки гонопор. Дали появата на нефрозоен анус е еволюционно свързана с ксенакоеломорфния мъжки гонопор остава неразгадан. an, анус; mg, мъжки гонопор; мо, уста. Илюстрациите на животни са взети от phylopic.org (CC BY 3.0).

Сега изследователите откриват, че X. bocki има отделен отвор за освобождаване на сперма, наречен мъжки гонопор. Няма женски отвор, тъй като вместо това яйцата се освобождават през устата. Екипът установява, че няколко от ключовите гени, контролиращи развитието на задните черва при животни с анус, също контролират развитието на гонопора при животни като X. bocki, което предполага еволюционна връзка.

"Случилото се е вероятно, че отворът [гонопор] е съществувал и храносмилателната система е била наблизо“, обяснява Хейнол. "И тогава те просто се сливат. Свързват се един с друг и правят общ отвор."

"Данните са красиви и много убедителни", коментира Макс Телфорд (Max Telford) от Лондонския университетски колеж. "Работих върху Xenoturbella дълго време и фактът, че никога не сме забелязали, че има гонопор, е изключителен."

Проследяването на произхода на ануса е нещо повече от празно любопитство, защото се смята, че след като животните са имали черва, преминаващи от устата към ануса, това е определило строежа на тялото, който се използва и днес.

"Съществуването му в почти всички животни, които виждаме около нас, може да има нещо общо с изобретяването на червата“, отбелязва Телфорд.

Той обаче не смята, че X. bocki ни насочва в правилната посока. Той смята, че групата животни, към която принадлежи, някога е имала анус със свързан гонопор, след което е загубила ануса. С други думи, според Телфорд, тази група се е появила едва след еволюцията на ануса, а не представлява етапа, непосредствено предхождащ го. Хейнол смята, че неговата собствена интерпретация е по-вероятна, но засега няма начин да се сложи край на дебата.

Справка: The xenacoelomorph gonopore is homologous to the bilaterian anus; Carmen Andrikou, Kevin Pang, Aina Børve, Tsai-Ming Lu and Andreas Hejnol; https://doi.org/10.1101/2025.02.10.637358 

Източник: The anus may have evolved from a hole originally used to release sperm, New Scientist

Още по темата

06/03/2019

Животът

Откриха животно с анус, който се появява и изчезва, според нуждите (видео)

31/01/2017

Животът

Нашият най-ранен известен прародител е с голяма уста и без анус

17/03/2015

Животът

Защо имаме анус

17/04/2015

Животът

Преходът към гръбначни - обръщане наопаки