• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
05.06.2017
Редакция Naked Science
253

Неспособность бакланов к полету объяснили утратой цилий

Международная группа ученых пришла к выводу, что утрата способности к полету у галапагосского баклана связана с дефектным кодированием белков, регулирующих рост первичных цилий.

4668237225_fc0732e373_b
©Wikipedia / Автор: Telestis Scaevinius

Бакланы (Phalacrocorax) — род водоплавающих птиц, широко распространенных в прибрежных районах. Phalacrocorax включает в себя порядка 40 видов, только один из которых, галапагосский баклан (Phalacrocorax harrisi), не способен к полету. Морфологически последний отличается более короткими крыльями и плоской грудной клеткой. При этом, в отличие от других нелетающих птиц, например бескилевых и пингвинов, галапагосский баклан утратил способность летать сравнительно недавно — примерно два миллиона лет назад против 50 миллионов лет. Поэтому на примере P. harrisi исследователи имеют возможность более точно описать процесс нивелирования значимого эволюционного признака.

 

Чтобы выяснить причины утраты способности к полету, сотрудники Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, Южного университета Чили и других учреждений провели полногеномное секвенирование четырех видов бакланов: бигуанского (Phalacrocorax brasilianus), ушастого (Phalacrocorax auritus), берингова (Phalacrocorax pelagicus) и галапагосского. Для выявления мутаций, которые повлияли на утрату признака, авторы изучили ДНК этих таксонов и построили филогенетическое дерево. Результаты показали, что в процессе эволюции в геноме P. harrisi появились мутации в генах Evc, Ift122, Ofd1 и Wdr34, кодирующих белки, регулирующие работу цилий — внутриклеточных органелл.

 

Сравнение длины крыла у ушастого (слева) и галапагосского бакланов (справа) / ©A. Burga et al., Science, 2017

 

У большинства эукариот цилии выполняют функцию чувствительной «антенны», модулирующей внутриклеточные сигнальные пути. В случае человека мутации в генах, ответственных за функционирование цилий, могут приводить к заболеваниям из группы цилиопатий, которые выражаются в том числе в аномалиях скелетной системы — уменьшении длины ребер и рук. Кроме того, ученые в рамках работы обнаружили мутацию в CUX1 — этот ген регулирует выработку белков, опосредующих рост цилий. Любопытно, что CUX1 консервативен у млекопитающих и птиц: так, у куриц он обусловливает развитие конечностей. Таким образом, механизм может лежать и в утрате бакланами способности к полету.

 

Галапагосский баклан является крупнейшим представителем рода. При массе в 2,5–5 килограммов и длине тела 90–100 сантиметров он имеет крылья, примерно втрое меньшие, чем необходимо для полета. По мнению ученых, утрата признака могла произойти в отсутствие необходимости мигрировать. Сейчас P. harrisi обитает на островах Изабелле и Фернандине, где почти не имеет естественных врагов и обеспечен пищей. В то же время уменьшение крыльев могло повысить эффективность охоты: за счет сокращения плавучести галапагосскому баклану легче погружаться под воду. Авторы отмечают, что описанный подход может применяться и для других случаев изменчивости между близкими видами.

 

Статья опубликована в журнале Science.

 

Ранее исследователи впервые показали, что водоплавающие птицы активно пользуются слухом под водой.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 07:23
Полина Меньшова

Соотношение белков, жиров и углеводов в питании мышей-самцов по-разному отразилось на детенышах мужского и женского пола. В числе эффектов оказались метаболические заболевания и расстройства настроения. Не исключено, подобное может относиться и к людям, хотя этот вопрос требует дополнительного изучения.

Вчера, 13:05
Александр Березин

В норме чем больше становится видов в группе, тем острее они конкурируют между собой, что сначала замедляет возникновение новых видов, а затем ведет к вымиранию. Новая научная работа показала, что у рода Homo ситуация почему-то была обратной: чем больше видов он образовывал, тем быстрее возникали новые дополнительные. Среди позвоночных подобных примеров нет, только среди жуков на изолированных островах. Ученые выдвинули ряд гипотез, позволяющих объяснить столь удивительный результат.

Вчера, 14:25
Дарья Г.

По оценкам ученых, «свободных» планет в Млечном Пути может быть в 20 раз больше, чем звезд. Так как планеты сами не светятся, разглядеть их сложно: их ищут гравилинзированием, лучше всего обнаруживающим самые массивные планеты типа Юпитера. Но вот удалось найти еще одну такую «сироту», причем не массивную с Юпитер, а земного размера. И ученые уверены, что это лишь первая находка из многих.

16 апреля
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу: тихоходки способны повышать уровень продуктов генов репарации ДНК до такой степени, что это позволяет сделать их одними из самых распространенных в своем геноме. Среди прочего это помогает им выдерживать экстремальную радиацию.

17 апреля
НИУ ВШЭ

Северный Кавказ играл ключевую роль в древней колонизации Евразии и формировании ее культурного и генетического наследия, однако до сих пор не до конца изучена генетическая история носителей местных культур. Ученые впервые провели глубокое секвенирование древней ДНК представителей кобанской культуры, сформировавшейся в позднем бронзовом веке на Северном Кавказе, и сравнили ее с генетическими данными современных народов Кавказа. Результаты работы подтвердили роль носителей кобанской культуры как древнего генетического моста между бронзовым и железным веками на Северном Кавказе.

Позавчера, 13:05
Юлия Трепалина

Во время проживания в отелях туристы, как правило, расходуют ощутимо больше воды, чем у себя дома: из-за долгого плескания в душе разница может доходить до 250 литров в день. В новом исследовании ученые с помощью эксперимента показали, как побудить отдыхающих пользоваться водными ресурсами экономнее.

8 апреля
Василий Парфенов

Режим работы, количество трудовых часов в неделю и экономическую стабильность профессии прочно ассоциируют с благополучием человека. Количественно и качественно определить эти взаимосвязи получается редко — нужны большие выборки респондентов и длительное время наблюдений. Автор новой научной работы использовал долговременное исследование более чем семи тысяч американцев, чтобы выявить основные эффекты паттернов трудовой деятельности на психическое и физическое здоровье работающих людей.

28 марта
Игорь Байдов

Американская компания JetZero, которая обещает произвести фурор в гражданской авиации, получила сертификат летной годности на испытания уменьшенной копии разрабатываемого ею сверхэффективного реактивного авиалайнера со «смешанным крылом». Предстоящая программа летных испытаний будет направлена на оценку летно-технических характеристик самолета, его устойчивости и управляемости.

21 марта
Дарья Г.

По спектральным данным от «Джеймса Уэбба» и результатам компьютерного моделирования атмосферы астрономы показали, что экзопланета LHS 1140 b — мир-океан. Причем по характеристикам это лучший на сегодня потенциально обитаемый мир, подходящий для пристального изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: