Гемоглобин появился у двух древних и крупных линий позвоночных независимо, то есть был "спроектирован" природой дважды. Это установили Джей Стортс (Jay Storz) и его коллеги из университета Небраски в Линкольне (UNL) и Южного университета Чили (Universidad Austral de Chile).
Красная кровь оказалась удивительным примером конвергентной эволюции — независимого "конструирования" аналогичных черт у представителей разных отрядов существ. В данном случае речь идёт о бесчелюстных позвоночных, почти полностью вымерших (ныне они представлены миногами и миксинами), и челюстных (это почти все остальные, включая человека).
Команда Стортса выполнила генетический анализ нужной части ДНК у большого количества животных и нашла, что древние предки бесчелюстных и челюстных существ использовали разные белки-прекурсоры, чтобы построить гемоглобин.
"Гемоглобины, которые были независимо изобретены челюстными и бесчелюстными позвоночными, функционально очень похожи. Но есть многочисленные структурные детали, которые вскрывают их независимое происхождение, — говорит Стортс. — Это небольшие, но говорящие различия отражают тот факт, что белки получили свою функцию транспорта кислорода из разных отправных точек".
Учёные отмечают, что многие живые существа, например насекомые, обходятся без специального транспортного белка, поскольку они достаточно малы, чтобы полагаться на простую диффузию кислорода в трахеях. Но это же и ограничивает размеры подобных созданий. Появление гемоглобина примерно полмиллиарда лет назад открыло новые перспективы для роста размеров тел, что не могло не сказаться на приспособляемости и выживаемости видов.
Именно 500 миллионов лет назад челюстные и бесчелюстные ветви обособились на древе жизни позвоночных. Как теперь выясняется, они столкнулись со сходными физиологическими проблемами (обеспечение эффективного дыхания) и нашли идентичное решение.