O włosach i przylgach

4 kwietnia 2013
Blog szalonych naukowców

rzektokaWłosy wyewoluowały z rogowych łusek gadów. To dość podstawowa szkolna wiedza. Oczywiście, powstały dość dawno i ewoluowały równolegle do łusek w siostrzanych liniach gadów, z których powstały dzisiejsze gady i ptaki, więc nie można wyobrażać sobie tego po prostu jak przekształacania tego, co pokrywa skórę gadów i np. nogi ptaków. Różne grupy gadów mają różne typy łusek. Wiele z nich nie jest tylko rogowymi wytworami naskórka, tak jak włosy, lecz zawiera również element kostny. U jednych grup elementy kostne są jedynie drobną podporą, u innych rogowa powłoka jest jedynie cienką warstwą na właściwej kostnej konstrukcji. Tkanka kostna jest rodzajem tkanki łącznej i może powstawać w skórze właściwej (choć u żółwi skorupa ma skomplikowane pochodzenie i oprócz keratyny i kości skórnych w jej budowę zaangażowane są kości żeber). Warstwa rogowa jest wytworem tkanki nabłonkowej naskórka i zbudowana jest głównie z różnych odmian keratyny.

Keratyna to białko występujące u czworonożnych kręgowców. Występującą w jedwabiu fibroinę czasem łączy się z keratynami, ale trudno na razie powiedzieć, czy jej wytwarzanie jest przejawem homologii czy analogii. Ostatnio belgijscy naukowcy Wim Vandebergh, Margo Maex, Franky Bossuyt i Ines Van Bocxlaer przebadali odmiany keratyny u rzekotki (amerykańskiej). Okazuje się, że te same keratyny, które występują we włosach ssaków, występują w jej przylgach na palcach. Nie występują natomiast w pozostałych częściach palców. Znakiem czasów jest to, że nie badali ultrastruktury skóry tego płaza, tylko ekspresję genów w poszczególnych komórkach. Oczywiście, rzekotki to całkiem młoda grupa (łatwo o tym zapomnieć, gdy ma się przed oczami uproszczony do przekłamania obraz ewolucji „od ryby, przez płazy, gady, gryzoniokształtne ssaki po człowieka”), powstała mniej więcej wtedy, co współczesne rzędy ssaków, więc nie można o niej mówić nawet w daleko idącym uproszczeniu jako o naszych przodkach. Niemniej, można domniemywać, że pewne cechy współczesnych płazów są odzwierciedleniem cech płazów kopalnych. Stąd można przypuszczać, że i dawne płazy – nasi przodkowie używali keratyny do wzmacniania skóry w specyficznych miejscach. Keratyna u płazów służy do wzmacniania przylg, u gadów do wzmacniania pancerza, u ssaków do izolacji cieplnej, tworzenia ozdób i broni (rogi, pazury) i jeszcze innych funkcji. Włosy służą nie tylko do ochrony przed wyziębieniem i promieniowaniem słonecznym. Być może pierwotną funkcją włosów było to, co zostało wibrysom, czyli odbieranie sygnałów ze świata. Ssaki wyewoluowały z kopalnych gadów, pewnie okrytych łuskami, ale to była zupełnie inna linia niż ta, która wydała dinozaury z ptakami czy ta, która wydała jaszczurki i węże. Nasza linia zachowała niektóre cechy płazów bardziej niż linie współczesnych gadów (np. wydzielanie głównie mocznika, podczas gdy wiele gadów, a za nimi ptaków, używa dużo mniej wodochłonnego kwasu moczowego). Ewolucja używa starych materiałów do zupełnie nowych funkcji, a ten być może wcale na początku nie miał niczego osłaniać, tylko ułatwiać chwytanie.

Piotr Panek

fot. Jim Conrad, obraz w domenie publicznej