Молекулярные механизмы эхолокации у летучих мышей и зубатых китов практически идентичны

«Нам известно немало примеров независимой эволюции похожих признаков у различных видов, — рассказывает участник первой исследовательской группы Стивен Росситер (Stephen Rossiter) из Лондонского университета. — Скажем, бивни появились и у моржей, и у слонов. Однако в большинстве случаев такой конвергентной эволюции аналогичные признаки имеют в своей основе разные гены или разные мутации. Наш случай — особенный».

Заинтересовавший авторов рассматриваемой работы протеин prestin имеется у всех млекопитающих и участвует в работе волосковых наружных клеток, которые служат усилителями звука. У людей мутации в соответствующем гене часто оказываются связаны с потерей способности слышать звуки высокой частоты, и это натолкнуло ученых на мысль о том, что именно prestin дает летучим мышам возможность пользоваться ВЧ-сигналами при эхолокации. Группа г-на Росситера еще в 2008 году определила последовательность нуклеотидов в указанном гене у двух групп летучих мышей с низкой степенью родства, полагающихся на эхолокацию, и обнаружила, что функциональные участки prestin схожи.

В своей новой работе исследователи дополнительно рассматривали дельфинов, кашалотов и усатых китов (последние не пользуются эхолокацией). При сравнении результатов расшифровки нуклеотидных последовательностей гена этих животных и летучих мышей было найдено сразу несколько вероятных примеров конвергентной эволюции, а компьютерное моделирование подтвердило, что случайное совпадение последовательностей крайне маловероятно.

Другая группа ученых, возглавляемая Цзяньчжи Чжаном (Jianzhi Zhang) из Мичиганского университета в Анн-Арборе, провела аналогичное исследование генов prestin сразу 25 видов животных: свиней, коров, кошек, собак, мышей, афалины (бутылконосого дельфина) и летучих мышей. Анализ собранной информации также показал близкое «родство» генов летучих мышей и дельфина. «Вероятно, у тех млекопитающих, которые пользуются эхолокацией, prestin специально «настроен» на усиление звуков очень высокой частоты, — предполагает г-н Чжан. — Причем возможности получения таких свойств должны быть ограничены; тогда сходство эволюционных путей развития генов объясняется легко».

Подготовлено по материалам: science.compulenta.ru