Все, что вы хотели знать об ИИ, — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25 октября
Михаил Орлов
5 917

Пятьдесят оттенков серого волка: как вирус и половой отбор изменили окрас хищника

6.9

Авторы новой статьи для Science узнали генетические причины различий в окраске серых волков (Canis lupus), населяющих Северную Америку. Оказалось, распространение черной и серой масти этого хищника определяется устойчивостью к вирусу чумы собак CDV, а также выбором полового партнера.

Волки разной масти
Волки разной масти / © alphacoders.com

Окраска животных — важный признак, определяющий их приспособленность к окружающей среде. Известно, что уровень пигментации связан с разными экологическими условиями (вроде наличия ресурсов и присутствия хищников, паразитов и конкурентов) и даже географической широтой — последнее описывает так называемое правило Глогера.

Однако на этом значение окраса в жизни животного не исчерпывается. Цвет влияет еще на выбор полового партнера, поскольку позволяет оценить уровень приспособленности животного, включая его иммунитет. Авторы новой статьи в журнале Science разобрались с генетическими аспектами этого вопроса на примере знаменитого хищника — серого волка Canis lupus.

Вопреки русскому названию, волк может быть не только серым, но и черным, и — иногда — белым. В действительности окраска шкуры хищника, скажем, в Северной Америке образует плавно меняющийся спектр: доля черных шкур увеличивается в направлении юго-запада. Больше всего темноокрашенных волков живет вокруг Скалистых гор, вне зависимости от широты.

Цвет шерсти C. lupus определяется геном CDB203, расположенным в генном локусе под названием K. Благодаря ему серые волки, как правило, и вправду серые, однако одна мутация (а именно — делеция) в CDB203 делает их черными. Это доминантная мутация, которая интенсивно отбраковывалась на протяжении нескольких последних тысяч лет волчьей эволюции, пока в игру не вступил новый эволюционный фактор.

При этом отбору подвергался не сам окрас черных волков, а другие признаки, определяемые тем же геном CDB203 (который на основании этого относится к плейотропным, вызывающим ряд различных эффектов). Дело в том, что ген с мутацией придает волкам большую устойчивость к чуме (или чумке) собак — опасной респираторной инфекции, вызываемой вирусом CDV (Canine Distemper Virus).

Щенки волков черного и серого окраса / © wolf.org

Чтобы выявить связь между окрасом шерсти и чувствительностью к вирусу, международная команда ученых собрала немало данных. Они характеризуют 12 популяций волков, обитающих в различных частях Северной Америки. Авторы проверили образцы их крови на антитела к CDV — то есть узнали, болели животные чумкой или нет. Попутно отмечали цвет волчьей шерсти — и выяснили, что черные волки чаще заражались CDV.

Далее изучали конкретную популяцию волков — тех, что живут в Йеллоустоунском национальном парке. Для этого им пришлось подробно описать местных хищников, в том числе собрать их «биографию» более чем за 20 лет. Выяснилось, что 55% из волков имели серую окраску, 45% — черную.

Однако гомозиготными, то есть имеющими обе мутантные копии гена, среди черных волков были всего 5%. Прочие были гетерозиготными: имели одну «нормальную» и одну мутантную копию CBD203. Это, наряду с более ранними результатами, указало на большую жизнеспособность такого генотипа.

Далее авторы построили модель, которая связала мутации, окрас и множество других характеристик животных: распространение, смертность и так далее. В итоге сомнений не осталось: черные волки действительно более жизнеспособны в определенных условиях, и это определяет именно их устойчивость к чуме.

У столь любопытной эволюционной картины есть и другой важный аспект — половой отбор. Оказалось, «иммунитет» черных волков компенсирует в том числе сниженную плодовитость самок, имеющих этот признак. К тому же волкам оказывается «выгодно» спариваться с животными другой масти: черным — с серыми, а серым — с черными. Такая стратегия размножения называется дисассортативной, и именно она обеспечивает максимальную приспособленность потомства волков в условиях повторяющихся эпидемий CDV.

Подводя итог своей работе, исследователи подчеркнули: этот результат применим отнюдь не только к серому волку Canis lupus. Известно, что окраска связана с устойчивостью к инфекциям у насекомых, амфибий, рептилий и ряда млекопитающих. Эффект основан на фундаментальных генетических механизмах — в том числе изменениях главного комплекса гистосовместимости (MHC) и так называемых супергенов, которые в одиночку способны определять сложные адаптации живых существ.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 19:19
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

Вчера, 15:40
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

8 часов назад
Александр Березин

Также это повышает шансы на вовлечение волка в другие виды рискованной деятельности. Работа может иметь прикладное значение и для человеческих обществ, поскольку сходное влияние известно и для людей.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

20 ноября
Мария Азарова

Во время экспериментов с гнотобиотическими мышами, которые с рождения содержатся в стерильных условиях и ни разу в жизни не встречаются с микробами, исследователи заметили, что ни один из образцов фекалий таких стерильных животных не плавает, а сразу тонет. И это натолкнуло их на интересную мысль.

Вчера, 19:19
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

25 октября
Анна Новиковская

Оказалось, наши пушистые питомцы как минимум прекрасно различают, обращается владелец к ним или к другому человеку — и соответственно меняют свое поведение. А вот на голос незнакомца они обычно не реагируют.

1 ноября
Анна Новиковская

Когда мы представляем взаимодействие неандертальцев с нашими предками, первобытными людьми, то обычно думаем об агрессивных стычках и конкуренции на охоте. Однако теперь ученые выяснили, что два вида людей взаимодействовали на протяжении как минимум 200 тысяч лет — это слишком долгий срок для активных военных действий, но достаточный для постепенного «растворения» одного вида в другом.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: