Скелет был лишь побочным эффектом: первичная функция коллагена поразила ведущих биологов

Исследователи восстановили структуру древнейшего из известных белков — коллагена, который формировался в организмах задолго до появления сложных многоклеточных существ. Анализ показал, что этот белок возник не как инструмент для строительства скелета, а как средство защиты клеток от внешней среды.

От защиты к архитектуре

Коллаген сегодня считается главным структурным белком позвоночных: он создает основу кожи, хрящей и костей. Однако новые данные указывают на то, что в ходе эволюции его функции радикально изменились. В ранних формах жизни коллаген выполнял роль "клеточного клея" и защитного барьера.

Первоначальная задача белка заключалась в создании внешней оболочки, которая удерживала клетки вместе и оберегала их от механических повреждений или химического воздействия окружающей среды. Только позже, с усложнением организмов, эта способность к созданию прочных сетей была адаптирована для формирования полноценного внутреннего каркаса тела.

Биолог Андрей Ворошилов отмечает, что такая трансформация функций типична для эволюции: белок, который изначально решал локальную задачу выживания отдельной клетки, со временем стал основой для глобальной организации всего организма.

Механизм сборки

Особый интерес представляет структура коллагена — тройная спираль. Исследователи выяснили, что этот механизм обеспечивает исключительную прочность на разрыв при минимальном расходе ресурсов. Сборка такой структуры происходит за счет специфической последовательности аминокислот, которые позволяют трем полипептидным цепям плотно сплетаться друг с другом.

Сравнение древних форм коллагена с современными показало, что базовый принцип "сплетения" сохранился почти без изменений. Это говорит о том, что архитектурное решение было настолько эффективным, что эволюция закрепила его на сотни миллионов лет.

Результат исследования дополняет понимание того, как простые молекулярные механизмы становятся базой для появления сложных анатомических структур. Тем не менее, точный момент перехода коллагена от защитной функции к строительной остается предметом дальнейшего изучения.