Biology od nepaměti fascinuje skutečnost, že tak odlišní tvorové jako myš, kočka, či dokonce člověk jsou téměř k nerozeznání v raných fázích embryonálního vývoje.
Tato podobnost naznačuje hlubokou souvislost mezi evoluční historií živých organismů a jejich embryonálním vývojem. Zároveň je jeden z nejpřesvědčivějších důkazů pro společný původ živočišných druhů.
Tým Pavla Tomančáka sledoval aktivitu genů v embryích a po analýze dat zjistil, že viditelná podobnost organismů v průběhu vývoje je odrazem hlubší shody zapínání a vypínání genů.
Tento objev publikovaný na titulní straně časopisu Nature, nejen potvrdil klasické anatomické studie, ale také umožnil podívat se na úrovni molekul na vztahy mezi evolucí a individuálním vývojem organismu.
Zatímco zakladatelé embryologie věřili, že živočišné druhy se navzájem nejvíc podobají v nejranějších stadiích embryonálního vývoje, moderní mikroskopické pozorovací metody dvacátého století ukázaly, že to jsou až střední stadia embryogeneze, kdy jsou jednotlivé druhy patřící do stejné taxonomické skupiny (např. obratlovci, hmyz) téměř nerozlišitelné.
Před a po tomto stadiu se anatomie živočichů nápadně odlišuje. Tento model počáteční rozmanitosti následované nepřehlédnutelnou podobností a poté opět rozmanitostí v průběhu embryogeneze je v biologii označován jako "model přesýpacích hodin" a představuje jeden z pilířů evoluční a vývojové biologie.
Až donedávna byly důkazy pro tento model založené pouze na subjektivním srovnávání anatomie embryí různých druhů, tedy stejných metodách pozorování, jaké se používaly už v devatenáctém století.
Karolina Varga, polská bioložka ze skupiny Pavla Tomančáka, použila nejmodernějších genových technologií pro srovnání exprese genetické informace uložené v genomu šesti různých druhů banánových mušek z čeledi octomilkovitých (Drosophilidae).
Srovnání tisíců genů v různých fázích vývoje ukázalo, že embryonální stadium, ve kterém se hmyzí druhy nápadně podobají, je podloženo odpovídající podobností na molekulární úrovni genové exprese.
"Objev nejenom potvrzuje závěry klasických anatomických studií, ale především rozšiřuje naše chápání vztahu mezi vývojem a evolucí na molekulární úroveň," vysvětluje Alex Kalinka, britský evoluční biolog z laboratoře Pavla Tomančáka.
