У дельфинов и рукокрылых обнаружен общий эхолокационный белок
Несмотря на существенные различия в образе жизни и организмах дельфинов, китов и летучих мышей, их системы эхолокации имеют кое-что общее, выяснили биологи университетов Восточного Китая (East China Normal University) и Королевы Марии в Лондоне (Queen Mary, University of London).
Испуская высокочастотные звуковые волны и вслушиваясь в пришедшее отражение, животные передвигаются в пространстве, узнают друг друга и ловят добычу (впрочем, иногда жертвы их всё же обманывают).
В воздухе и в воде это происходит по-разному, но оказывается, что по крайней мере один белок в "слуховых аппаратах" столь разных созданий всё же эволюционировал схожим образом, что является весьма необычным примером конвергентной эволюции.
Героем исследования стал белок престин (prestin), который встречается в волосковых наружных клетках (outer hair cell) внутреннего уха всех млекопитающих. Последние усиливают пришедший извне звук.
Исследование началось с желания Шуи Чжана (Shuyi Zhang) выяснить, отвечает ли престин за эхолокацию летучих мышей. Предположение было сделано на том основании, что люди с мутациями гена, отвечающего за выработку этого белка, часто не слышат высокочастотные звуки.
Чжан привлёк учёных из Великобритании, и они вместе проанализировали строение гена престина у тех видов летучих мышей, что заполучили эхолокацию в ходе эволюции независимо друг от друга.
В 2008 году биологи утвердились во мнении, что функциональные части престина пришли к сходствам разными путями. При этом те же "похожести" не были обнаружены у летучих мышей, не использующих эхолокацию. В общем, конвергенция налицо.
Однако на этом генетики не остановились: они также проанализировали строение престина у некоторых видов дельфинов, кашалотов, усатых китов и сравнили его с таковым у летучих мышей. В своей новой статье в Current Biology авторы рассказывают, что было обнаружено 14 похожих участков, 6 из которых являются последствиями "работы" конвергентной эволюции.
Полученными выводами заинтересовался генетик Цзяньчжи Чжан (Jianzhi Zhang) из Мичиганского университета. Он вместе с коллегами из Китайской академии наук (Chinese Academy of Sciences) исследовал кодирующие престин последовательности у 25 других видов животных.
Оказалось, что схожие черты также проявляются у белков, существующих в организмах летучих мышей и зубатых китов. (Статья, посвящённая данному исследованию, вышла в том же выпуске Current Biology). "Вероятно, престин был специально настроен природой на восприятие высокочастотных звуков", — предполагает Чжан.
Данный результат выделяется из общей массы, потому что показывает: сходства между неблизкородственными организмами могут быть следствием работы не только разных генов или мутаций одних и тех же генов. Осталось понять, каково функциональное значение наблюдаемых изменений.
