Var kommer våra fingrar och tår ifrån?

Har du någonsin funderat över var dina fingrar och tår kommer från? Eller varför så olika djur som hästar, ödlor och grodor har ett bäcken som stödjer djurens vikt på land och tillåter dem att springa och hoppa? Detta har studerats i en avhandling i evolutionsbiologi som försvaras vid Uppsala universitet den 9 april 2009.

För ungefär 380 miljoner år sedan framträdde de första fyrfotingarna från deras förfäder, kvastfenigfiskarna. Fyrfotingar var de första att vandra på land med fingrar, tår och ett viktbärande bäcken.

- De är förfäder till alla fåglar, däggdjur, kräldjur och groddjur som har levt och lever än idag. Denna övergång från fisk till fyrfoting är en av de viktigaste i utvecklingen av ryggradsdjur, säger Catherine Boisvert.

I sitt avhandlingsarbete har hon använt en kombination av utvecklingsbiologi, paleontologi, genetik och jämförande morfologi för att förstå hur fisk förvandlades till fyrfotingar.

- Under en lång tid trodde vi att fingrar och tår var en evolutionär nyhet hos fyrfotingar. Fiskar verkade inte ha några ben i fenorna som liknande fingrar och dessutom var det fläktformade arrangemanget av fingrar helt unikt hos fyrfotingarna, säger Catherine Boisvert.

Att man trodde att fingrar var nya strukturer hos fyrfotingar berodde delvis på att övergångsdjuret, Panderichthys, verkade sakna fingrarnas motsvarighet. Men år 2006 fann en forskargrupp i USA en ny övergångsfisk, Tiktaalik, med små ben i spetsen av sina fenor, så kallade radialer. Bara ett år senare avslöjades genuttryck av fenor i hajar att de hade samma mönster som i mus.

- Den sista pusselbiten var när de visade att Panderichthys hade radialer i sina fenor, vilka var än mer fyrfotingslika än hos Tiktaalik. Det betyder att dina fingrar utvecklades först hos dina fiskförfäder och sedan förvandlades till fingrar, säger Catherine Boisvert.

En annan stor skillnad mellan fiskar och fyrfotingar är deras bäcken, berättar Catherine Boisvert. Hos fiskar är bäckenet en liten halvmåne av ben, utan anknytning till ryggraden, men hos fyrfotingar är det en stor viktbärande struktur i tre delar. Övergången däremellan har Catherine Boisvert studerat genom att jämföra vår närmaste levande fisksläkting med primitiva fyrfotingar, salamandrar.

- Jag kom fram till att sittbenen måste ha utvecklats från blygdbenet genom en liten ändring i en molekylär signal som tillät blygdbensceller att vandra framåt och bakåt. Vi har nu en mycket bättre bild hur övergången från fisk till fyrfoting och från fena till ben gick till, säger Catherine Boisvert.

Läs mer om avhandlingen på Uppsala universitets hemsida

För mer information, vänligen kontakta;
Catherine Boisvert, institutionen för fysiologi och utvecklingsbiologi, evolutionär organismbiologi
018-471 62 23, 070- 968 19 79 eller Catherine.Boisvert@ebc.uu.se