Гигантские киты — не только самые крупные животные на Земле, это также долгожители-рекордсмены, которые редко болеют раком. Ранее ученые считали, что такая защищенность связана с низкой частотой мутаций при образовании половых клеток у китов, однако новая статья в Science показала: дело здесь в чем-то другом.
Горбатый кит Megaptera novaeangliae / © wikipedia
Усатые киты — это самые большие животные на свете: их размер может превышать 30 метров. Свое название такие китообразные получили из-за китового уса — множества роговых пластинок, которые свисают у них с неба. Киты используют ус, чтобы отсеивать из морской воды пищу — планктон и мелкую рыбешку.
Помимо размера, киты примечательны способностью долго жить. Ученые предполагают, что гренландский кит доживает до 200 лет и более — это рекорд среди млекопитающих. К тому же известно, что киты крайне редко болеют раком, хотя генетические причины этого пока не вполне понятны.
Ученые полагали, что защищенность гигантских китообразных от онкологических заболеваний связана с низкой частотой мутаций. Имеются в виду те, что возникают в половых клетках и передаются по наследству, — так называемые мутации зародышевой линии.
Есть несколько способов оценить скорость возникновения зародышевых мутаций, но они могут быть неточными. Кроме того, подобные исследования обычно проводят на популяциях животных, живущих в неволе, что вряд ли соответствует природному эволюционному процессу.
Этих недостатков избежала новая статья, опубликованная в Science. Ее авторы исследовали дикие популяции четырех видов усатых китов: голубого, горбатого, гренландского и финвала. Скорость мутационного процесса они рассчитали напрямую — за счет сравнения геномов восьми трио «сэр — дама — потомок», то есть групп из трех животных: родителей и их ребенка.
Для этого авторам пришлось поднять множество архивных данных, сравнивать маркерную ДНК (а именно — области тандемных повторов) и собрать новые образцы. В этом, кстати, помог арбалет, стреляющий полыми стрелами — их возвращали назад уже с пробами тканей китов.
Полученные ранее при анализе филогенеза китообразных данные говорили о том, что мутации у усатых китов происходят намного реже, чем у других млекопитающих. Однако теперь понятно, что это не так: их зародышевые линии мутируют примерно так же быстро, как у животных «нормального размера» вроде человека и других приматов, а также зубатых (хищных) китов.
Выходит, защита от рака у китов имеет другие механизмы — скорее всего, она связана с приобретением дополнительных копий особых, онкосупрессорных генов.
Более того, новое исследование полезно для понимания эволюции этих морских млекопитающих и планирования мер по их защите. Из меньшей, чем полагали ранее, скорости мутационного процесса следует и изменение норм допустимого забоя китов. Это следует учитывать китобоям, которые до сих пор продолжают свой промысел в отдельных странах.
Любопытно также, что радикально изменились и оценки размеров популяции горбатого кита в Северной Америке в доисторические времена — то есть тогда, когда человек еще не убивал это животное. Оказалось, изначально горбатых китов было не 150 тысяч, а в семь раз меньше — лишь около 20 тысяч, что меняет взгляды биологов на их эволюцию в недавнем прошлом.
