Кажани і кити виробили майже однакові гени для ехолокації

Вчені довели, що в ході незалежної еволюції такі різні тварини, як кажани та зубасті кити, зуміли виробити практично однакові гени, які відповідають за використання ехолокації для орієнтування у просторі, повідомляється у двох незалежних статтях дослідників.

Це відкриття суперечить загальноприйнятим уявленням, за якими конвергентна еволюція - вироблення різними видами живих істот тих самих ознак - навряд чи можлива на генетичному і молекулярному рівні. Іншими словами, до тих самих ознак тварини з різних еволюційних ліній приходять за допомогою різного набору генів.

Група Цзянь Чжі Чжана з університету Мічігану у своїй роботі вивчила гени, що відповідають за синтез білка престину. Цей білок зустрічається у зовнішніх клітинах волосків равлика внутрішнього вуха, що служить для посилення звукового сигналу. Завдяки престину під впливом високочастотного звуку відбувається подовження цих клітин та посилення звукового сигналу певної частоти.

Автори статті у своїй роботі використовували гени, що відповідають за синтез престину у 25 різних видів ссавців - , корів, свиней, кішок, , 10 видів кажанів і одного дельфіна афаліну, що відноситься до зубастих китів. У цій групі тільки кажани та кити здатні до орієнтування у просторі та полюванні за допомогою ехолокації. Ехолокація полягає у створенні тваринами ультразвукових коливань та детектування ними відображення цих коливань від поверхонь навколишніх ландшафтів і предметів.

Розташувавши цих тварин у генеалогічному дереві, побудованому на основі схожості генів престину, вчені виявили, що кажани та дельфіни в такому дереві виявляються найближчими родичами, незважаючи на те, що сталися в ході еволюції від різних тварин.

Аналіз послідовностей амінокислот у молекулах престину у кажанів, дельфінів та їх справжніх еволюційних предків показав, що така схожість генів у тварин, які використовують ехолокацію, є наслідком еволюційного процесу і не є випадковим збігом. У ході цього процесу як у китів, так і у кажанів, відбувалася заміна одних і тих же амінокислот у молекулі престину доти, доки вони не набули свого вкрай схожого сучасного вигляду.

«Коли ми це виявили, то були у стані легкого шоку. Нам здається, що така конвергентна еволюція на молекулярному рівні стала можливою тому, що існує дуже обмежена кількість амінокислотних послідовностей у молекулі престину, що дозволяють цьому білку функціонувати для посилення ультразвукових коливань», - сказав Чжан, слова якого наводить прес-служба університету Мічігану.