Неспособность бакланов к полету объяснили утратой цилий — Naked Science
Редакция

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

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.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

3 часа назад
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Вчера, 21:44
Василий Парфенов

Винтокрылый дрон Ingenuity продолжает демонстрировать свою исключительную пользу в качестве инструмента для изучения Марса. Он совершил уже десятый полет, преодолев в сумме 1838 метров, а также разогнался до рекордной скорости и поднялся на впечатляющую высоту.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: