28.03.2023, 11:54
Анна Новиковская
1
1,3 тыс

Генетики определили ген, позволивший млекопитающим летать

❋ 5.5

За свою эволюционную историю млекопитающие неоднократно предпринимали попытки взлететь. Хотя удалось это только летучим мышам, теперь ученые выяснили, что задатки летунов-планеристов таятся в генах каждого из нас.

Планирующий прыжок нельзя назвать настоящим полетом, но он позволяет мелким зверькам преодолевать десятки метров по воздуху / © Anom Harya/Shutterstock / Автор: Артем Фомин

Сегодня на земле существует только одна группа активно летающих млекопитающих: летучие мыши. Эти зверьки заселили все континенты, кроме Антарктиды, и освоили самые разнообразные среды обитания, достигнув внушительного разнообразия — свыше тысячи видов. Однако рукокрылые не единственные млекопитающие, способные надолго отрываться от земли: существуют десятки родов вымерших и существующих видов, освоивших планирующий полет.

Сумчатые, грызуны, шерстокрылы и даже приматы — свои летуны-планеристы появились во множестве эволюционных веток млекопитающих. Все они воспользовались одним и тем же способом контролировать свои прыжки: с помощью кожной перепонки, или патагиума, растянутого между конечностями. Это намекает на то, что генетическая основа для развития такой перепонки есть у многих видов нелетающих млекопитающих.

Чтобы выяснить, что это за основа, ученые из США, Австралии и Нидерландов проанализировали развитие патагиума у модельного вида — сахарной сумчатой летяги — и изучили активность генов, которая запускает этот процесс, пока детеныш находится в материнской сумке. Оказалось, главным «виновником» начала изменений кожи между лапками зверька выступает ген Wnt5a, присутствующий в геноме всех млекопитающих, включая человека. Но у планирующих млекопитающих присутствует несколько копий этого гена.

С помощью серии экспериментов с использованием культивируемых тканей кожи и генетически модифицированных лабораторных мышей ученые показали, что добавление копий гена Wnt5a приводит к таким же изменениям кожи, как у развивающихся сумчатых летяг. Более того, схожие паттерны активности этого гена наблюдаются у эмбрионов летучих мышей, что доказывает наличие этого гена у общего предка сумчатых и плацентарных млекопитающих, жившего более 160 миллионов лет назад.

Первоначально гены WNT не имели ничего общего с полетом (к примеру, у человека кодируемые ими белки участвуют в эмбрио- и онкогенезе), однако, будучи унаследованными от общего предка, они смогли запустить процесс формирования летательной перепонки у множества видов, разбросанных по всему генеалогическому древу млекопитающих.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl (Cmd) + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
14 сентября, 07:49
Марк Чернов

Британские физики впервые визуализировали процесс, при котором две отрицательно заряженные молекулы ДНК сближаются и пристыковываются друг к другу точно в местах с одинаковым генетическим кодом вопреки ожидаемому отталкиванию. Прямое наблюдение этого механизма подтвердило 20-летнюю гипотезу и раскрыло фундаментальные процессы восстановления генома, деления клеток и развития онкологических заболеваний.

14 сентября, 11:27
Марк Чернов

Японские ученые выяснили, что даже короткий вдох аромата свежесваренного кофе способен быстро улучшить эмоциональное состояние и уменьшить уровень стресса. У молодых участников эксперимента всего за пять минут вдыхания кофейного аромата снизились показатели тревожности, усталости и подавленности. При этом частота сердечных сокращений практически не изменилась.

14 сентября, 10:27
Игорь Байдов

Падение астероида примерно 66 миллионов лет назад запустило цепь событий, которые привели к вымиранию нептичьих динозавров. Однако некоторые группы пресмыкающихся пережили эту катастрофу и начали быстро восстанавливаться. Всего через несколько сотен тысяч лет после случившегося в реках Северной Америки уже охотился двухметровый хищник с необычными зубами, способными дробить твердую пищу. Его остатки помогли ученым понять, как аллигаторы развивались практически сразу после вымирания.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

11 сентября, 10:25
Александр Березин

Современная космология до недавнего времени опиралась на так называемый космологический принцип, по которому у Вселенной нет какого-то выделенного направления. И наблюдатель в любой ее точке должен видеть однородную в этом смысле картину. Астроном из Северокавказской астрофизической обсерватории показал, что это не так даже для очень древней Вселенной.

12 сентября, 09:45
Любовь С.

Превратив почти 30 лет наблюдений за сверхмассивной черной дырой в видео, астрономы выяснили, что яркие участки в джете движутся совсем не так, как считалось раньше.

9 сентября, 22:44
Александр Березин

Нейросеть OpenAI добилась серьезного прорыва в математике, решив одну из семи «задач тысячелетия». Получат ли США, чьи нейросети опираются на гораздо более мощное «железо», чем у Китая, монополию на конвейер научных открытий? Даст ли это возможности сравнимые с их атомной монополией 80 лет назад?

28 августа, 15:43
Татьяна Зайцева

Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий
"ученые выяснили, что задатки летунов-планеристов таятся в генах каждого из нас." Полностью подтверждаю. Выполнял полёты на планере «Бланик», с высоты расцепки 1000 метров. Хоть и с инструктором, и немного их было. Но все успешны, есть и съёмки с борта. Гены летуна-планериста отработали нормально, подтверждая ваш тезис. Потом на самолете Як-18Т были дела, и побольше. Тут уже, видимо, другие гены сработали, по управлению двигателем... Ген парашютирования тоже проявлялся достаточно, зимой и летом, в разное время суток, в простых и сложных метеоусловиях. Набор генов хоть куда, словом. Хотя меня можно отнести не только к млекопитающим, но небось и в кладу кистеперых рыб. Амниот и синапсид точно...