• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.06.2023
Сергей Васильев
1
36 455

Анализ ДНК показал, как змеи стали безногими и узкими

5.1

Узкое тело змей лишено конечностей и вмещает всего одно легкое. Генетики показали, что это связано с потерей генов, которые контролируют развитие конечностей, и подавлением работы других, задающих двустороннюю симметрию тела.

©Dave Scriven, Flickr / Автор: Plinia Abito

Анатомия змей крайне необычна для позвоночных. У них нет конечностей, а туловище так вытянуто и узко, что может вместить только одно непарное легкое. Этим змеи резко отличаются даже от ящериц — своих ближайших родственниц. Новый масштабный анализ показал, какие генетические особенности лежат в основе столь странного устройства тела. Статья герпетологов из китайского Института биологии в Чэнду опубликована в журнале Cell.

Цзятан Ли (Jia-Tang Li) и ее коллеги секвенировали ДНК 14 видов змей, относящихся к 12 разным семействам, а также использовали геномы 11 видов змей, которые были определены ранее. Их разделяет 150 миллионов лет независимой эволюции — немногим меньше, чем змеи существуют на Земле. Поэтому особенности, найденные у всех, должны быть ключевыми для всего подотряда.

Ключевой находкой стали мутации в гене PTCH1, управляющем развитием конечностей. Прежде считалось, что безногость змей связана с изменениями в генах, которые контролируют его работу. Однако теперь ученые обнаружили сразу несколько делеций («выпавшие» участки гена) в PTCH1, характерных для всех исследованных видов змей. По-видимому, это произошло на самых ранних этапах их эволюции и стало основой утери конечностей.

Краткое графическое описание работы
Краткое графическое описание работы / ©Peng et al., 2023

Такое влияние удалось подтвердить и в лабораторных экспериментах. Ученые получали генно-модифицированных мышей, в аналог гена PTCH1 были внесены соответствующие мутации. Грызуны действительно рождались с сильно редуцированными конечностями.

Также у змей нарушены гены DNAH11 и FOXJ1, которые играют важнейшую роль в эмбриогенезе позвоночных и обеспечивают симметричное строение тела. Ученые предполагают, что именно благодаря этому одно из легких у этих пресмыкающихся крайне редуцировано, а то и вообще отсутствует. Принято считать, что изменения в работе настолько важных генов всегда фатальны для организма. Но змеи показывают, что эволюция находит способы обойти и эти ограничения.

С другой стороны, гены, связанные со зрением и способностью воспринимать высокочастотные звуки, у змей оказались на месте. Их активность всего лишь подавлена контролирующими генами. Поэтому, например, зрение у таких чешуйчатых совсем слабое, а изменения слухового аппарата позволили адаптировать его, чтобы лучше воспринимать вибрации грунта.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 12:38
ПНИПУ

Происхождение нефти и газа стали изучать еще до возникновения нефтяной промышленности. О генезисе важных ресурсов до сих пор нет единого мнения. Ученые Пермского Политеха рассказали, откуда они взялись на нашей планете, возможна ли их добыча в космосе, как нефть используется в продуктах питания и что такое «дверь в преисподнюю».

Позавчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

1 Комментарий

-
0
+
Змеи это опустившиеся рептилоиды?
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: