Пятьдесят оттенков серого волка: как вирус и половой отбор изменили окрас хищника
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.
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).
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.
Telegram 
Дзен 
VK Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
Психопатия — пугающее расстройство личности, оно ассоциируется с безжалостностью, жестокостью, агрессией и насилием. Неудивительно, что самая большая концентрация выявленных психопатов наблюдается в тюрьмах, где каждый 25-й заключенный демонстрирует высокий уровень психопатии. Помимо социальных проблем, эта болезнь наносит обществу материальный ущерб, достигающий сотен миллиардов долларов в год.
Во времена Екатерины II один из немецких колонистов в России мутировал, из-за чего все его потомки получали раннюю болезнь Альцгеймера. Теперь среди них появился первый, кого она не тронула, — по мнению ученых, благодаря жаре, которой он должен был подвергаться на работе.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Полифенолы и другие соединения заваренного кофе в лабораторной модели связывались с ядерным рецептором NR4A1, который участвует в ответе клеток на стресс, воспаление и повреждение. Вещества меняли активность рецептора и тормозили рост опухолевых клеток, а при подавлении рецептора эффект слабел. Ученые предложили молекулярное объяснение части полезных эффектов кофе, но не проверяли их у людей.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии