05.06.2017
Редакция Naked Science

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.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

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: