Ученые из института Макса Планка выяснили, как предки дельфинов и китов приспосабливались к водной среде после жизни на суше. Оказалось, они утратили целый ряд генов, отвечающих за ключевые процессы деятельности организма, сообщает Science Advances.
В ходе исследования эксперты проанализировали геномы нескольких видов китообразных и их оставшихся на суше сородичей – гиппопотамов.
От реанимации до моряКак спасают жизни детенышей морских котиковОни выявили общие гены, которые, очевидно, сформировались у далеких прародителей этих животных. Затем авторы отследили динамику изменения ДНК и выделили 85 генов, которые были утрачены или деактивированы у китообразных в ходе их переселения в океаны.
Еще раньше было установлено, что предки китов утратили ген роста волос, так как в воде густая шерсть только мешала. Но другие открытия стали неожиданностью для ученых.
Так, в числе «потерь» оказались гены, связанные со свертываемостью крови. Ученые пояснили, что разжижение крови опасно для сухопутных существ. Но морским видам это даже полезно. Во время погружений их сосуды сужаются, а в крови образуются пузырьки азота. В результате повышается вероятность образования тромбов. Если же кровь не густеет так быстро, как у наземных сородичей, то фатальных последствий удастся избежать.
Также китообразные утратили четыре гена, связанных с мелатонином (гормоном сна). И это нашло свое объяснение. Сухопутные животные спят довольно крепко, но у водных одна часть мозга все время бодрствует, фиксируя окружающую обстановку.
«Живя под водой, вы не можете погружаться в длительные периоды сна, когда тело в значительной степени неактивно», – прокомментировали авторы научной работы.
Кроме того, у водных животных в ходе генетической перестройки изменился состав легочного сурфактанта (смеси, выстилающей альвеолы), снизилась потребность в выработке слюны и уменьшилась вероятность воспаления легких из-за окислительного стресса.
Ученые отметили, что подобные исследования могут объяснить малоизученные процессы эволюции. Принято считать, что организм постепенно избавляется от ненужных и неиспользуемых генов. Но, как показали последние данные, он также «отключает» гены, которые в новых условиях выполняют не полезную, а опасную для особи роль.
Ранее сообщалось, что японские ученые погрузились еще дальше в прошлое и создали микроорганизм, который может быть связующим звеном между одноклеточной и многоклеточной жизнью.
Источник: