Исследователи сообщают, что предки косаток, дельфинов-носорогов и других китообразных утратили функции, по меньшей мере, 85 генов в процессе приспособления к постоянной жизни в воде.
© Christopher Michel/Flickr
Ученые сравнили ДНК китов и дельфинов с ДНК других млекопитающих, чтобы найти 236 генов, отсутствующих у китообразных. Из этих недостающих генов 85 все еще присутствуют у бегемотов — ближайших родственников китообразных, что позволяет предположить, что эти гены были потеряны во время перехода от земли к воде около 50 миллионов лет назад.
Китообразные, возможно, приспособились к подводной жизни, отбросив гены, участвующие в регуляции кровяного давления и свертывании крови, а также в восстановлении ДНК. ДНК подвергается повреждению из-за смены циклов низкого и высокого содержания кислорода, когда животные погружаются в глубокие воды и снова всплывают на поверхность. Один из потерянных генов – POLM — кодирует фермент репарации ДНК, который подвержен ошибкам даже в самых лучших обстоятельствах, поэтому избавление от него могло дать преимущество предкам китообразных. «Мы думаем, что, потеряв самый небрежный белок, вы, вероятно, увеличите точность восстановления ДНК», — говорит эволюционный геномик Майкл Хиллер из Института биологии и генетики молекулярных клеток Макса Планка в Дрездене (Германия).
В дополнение к другим генам, участвующим в работе легких, в конечном счете, киты и дельфины могли избежать повреждения легких во время глубоких погружений.
Потеря другого гена, SLC4A9, который регулирует выработку слюны, могла произойти по сценарию «используй или теряй». Живущим в воде, дельфинам и китам не нужна слюна, чтобы смазывать или помогать расщеплять пищу, поэтому ген мог благополучно исчезнуть. Выделение меньшего количества слюны может также помочь животным удерживать пресную воду в своих телах, что может быть полезно при жизни в морской воде.
Команда Хиллера обнаружила, что китообразным также не хватает ферментов, необходимых для выработки гормона мелатонина, вызывающего сон. Этот гормон больше не нужен этим животным, поскольку они спят, используя в каждый момент времени только одну сторону своего мозга.
Статья опубликована в журнале Science Advances
Источник: scientificrussia.ru
