Un gruppo di genetisti dell'Università di Cambridge e del Marine Biological Laboratory hanno dimostrato che gli arti umani potrebbero essersi evoluti dalle branchie di pesci cartilaginei come squali o razze. Si è scoperto che lo stesso gene, chiamato Sonic hedgehog, è responsabile dello sviluppo degli archi branchiali e delle braccia e delle gambe umane. I risultati della ricerca sono pubblicati sulla rivista Development.
Per la prima volta, l'ipotesi dell'origine delle pinne di pesce, e quindi degli arti degli animali terrestri dalle strutture branchiali dei pesci cartilaginei, fu proposta nel 1878 dall'anatomista tedesco Karl Gegenbauer. I pesci cartilaginei, a differenza dei pesci ossei, hanno setti branchiali, che sono attaccati agli archi dell'arco cartilagineo e proteggono le branchie dai danni. I petali branchiali a forma di dito si estendono dagli archi stessi. Tuttavia, nessuno dei fossili trovati supportava l'ipotesi dell'anatomista.
Gli scienziati hanno testato l'idea di Gegenbauer utilizzando le più recenti tecniche genetiche negli studi sugli embrioni di razza e hanno trovato somiglianze nei meccanismi coinvolti nella formazione degli archi branchiali nei pesci cartilaginei e negli arti negli esseri umani. Secondo i biologi, il gene Sonic hedgehog, dal nome dell'eroe dei giochi per computer Sonic the Hedgehog, gioca un ruolo chiave.
Anche il riccio sonico, che è coinvolto nello sviluppo degli arti umani e determina la formazione di ciascuna punta, è risultato importante per la formazione dei raggi branchiali negli embrioni di razza. Nei mammiferi, il gene indica al corpo come saranno localizzati gli assi di sviluppo degli arti, ad esempio, quale lato sarà il pollice e quale lato sarà il mignolo. Successivamente, inizia a sostenere la crescita dell'arto. Per verificare se un gene svolge la stessa funzione nei pesci, gli scienziati hanno soppresso la sua attività in vari stadi della crescita embrionale.
Se il riccio di Sonic viene inibito all'inizio dello sviluppo, i lobi branchiali si formeranno sul lato sbagliato dell'arco. Nelle fasi successive, l'interruzione dell'attività genica ha portato al fatto che i lobi branchiali erano sottosviluppati. Il gene funziona in modo simile con gli arti umani.
I genetisti sottolineano che il lavoro non prova l'origine delle mani e dei piedi umani dalle branchie, ma in ogni caso il loro sviluppo è controllato dallo stesso programma genetico, il che significa che hanno una relazione evolutiva fondamentale. Gli scienziati sperano che i nuovi fossili aiuteranno a rispondere alla domanda se gli arti degli animali abbiano davvero avuto origine da branchie o se si siano formati separatamente, ma prendendo in prestito gli stessi meccanismi per se stessi.
