Ученые рассказали, как изменение всего одного гена привело к появлению новых видов
Ранее считалось, что наибольший вклад в эволюционные процессы вносят мутации в общих для большого числа видов генах. Однако, изучая род цветов Mímulus, ученые наблюдали обратную картину: изменения одного уникального для этих растений гена привело к изменению цвета лепестков, опыления и впоследствии к образованию новых видов.
Губастики (Mimulus) — род травянистых растений. Его представители произрастают на суровых, богатых минералами почвах и крайне разнообразны по форме и цвету цветков, варьирующемуся от желтого и розового до темно-красного. В процессе эволюции некоторые цветки полностью утратили желтые пигменты. Ученые из Университета Коннектикута (США) объяснили, что произошло с Mimulus на генетическом уровне и как это повлияло на эволюцию видов. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.
За цвет лепестков губастиков отвечают пигменты — каротиноиды. Около пяти миллионов лет назад губастики потеряли желтые каротиноиды, однако приобрели розовые, привлекая пчел-опылителей. Позже их потомки накопили мутации в гене под названием YUP, которые восстановили синтез желтых каротиноидов, и смешение розовых и желтых пигментов привело к образованию красных цветов, как пишут ученые в своем исследовании (правда, смешение розового и красного приводит скорее к оранжевому цвету. — прим.ред.) : теперь они не привлекали местных пчел, однако их начали опылять колибри. Вследствие этого растения с красными цветками оказались генетически изолированы и стали отдельным видом.
Ген YUP ученые обнаружили в области генома Mimulus, к которой относятся еще три более новых гена, не встречающихся у других растений. Они представляют собой копии генов из других частей генома Mimulus. В частности, YUP — на самом деле частичная копия древнего гена, который вообще не относился к цвету и синтезу пигментов.
Когда исследователи пытались выяснить функцию YUP, то обнаружили, что ген влияет на главный регулятор синтеза каротиноидов. YUP продуцировал множество малых РНК, которые подавляли ген каротиноидов, поэтому пять миллионов лет назад полностью исчезли желтые цветки. Накопление мутаций заблокировало функцию YUP и вновь сделало возможным синтез желтых пигментов.
Науке известно крайне мало примеров подобных генов, которые продуцируют малые РНК, влияющие на признаки, важные для появления нового вида. Два других гена — соседа YUP точно так же влияют на окраску Mimulus. Уникальность этих трех генов, обнаруженных только у нескольких близкородственных видов Mimulus, крайне важна для понимания формирования новых видов.
Почти каждый отдельный вид имеет небольшое количество уникальных для себя генов. Но считалось, что такие гены не вносят большого вклада в эволюцию, а на нее влияют, напротив, изменения в общих для большого числа различных видов генов. Авторы нового исследования опровергли эту гипотезу, показав, что специфические для рода гены также могут становиться причинами появления новых видов.
Telegram 
Дзен 
VK Процессы, сопровождающие жизнь черных дыр, интересуют не только теоретиков. Ученые уже знают, что энергия и частицы могут покидать черные дыры и теперь работают над способами эту энергию использовать.
Ученые подтвердили один из самых необычных эффектов Общей теории относительности (ОТО): вращение Земли действительно «увлекает» за собой пространство-время. Новое измерение, выполненное с помощью спутника LARES-2, оказалось примерно в 10 раз точнее предыдущих и еще сильнее ограничило пространство для альтернативных теорий гравитации.
В отличие от микрочастиц, наночастицы не только эффективно проходят барьеры дыхательной системы, но и идут дальше — в мозг человека. До сих пор масштаб смертности от них был неясен. Теперь исследователи выяснили, что она доходит до миллионов человек каждый год.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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