Летучие мыши и киты выработали почти одинаковые гены для эхолокации

Ученые доказали, что в ходе независимой эволюции такие разные животные, как летучие мыши и зубастые киты, сумели выработать практически одинаковые гены, отвечающие за использование эхолокации для ориентирования в пространстве, сообщается в двух независимых статьях исследователей, опубликованной в журнале Current Biology.Это открытие противоречит общепринятым представлениям, согласно которым конвергентная эволюция - выработка разными видами живых существ одних и тех же признаков - едва ли возможна на генетическом и молекулярном уровне. Иными словами, к одним и тем же признакам животные из разных эволюционных линий приходят с помощью различного набора генов.Группа Цзянь Чжи Чжана (Jianzhi Zhang) из Мичиганского университета в своей работе изучила гены, отвечающие за синтез белка престина. Этот белок встречается во внешних клетках волосков улитки внутреннего уха, служащей для усиления звукового сигнала. Благодаря престину под воздействием высокочастотного звука происходит удлинение этих клеток и усиление звукового сигнала определенной частоты.Авторы статьи в своей работе использовали гены, отвечающие за синтез престина у 25 разных видов млекопитающих - собак, коров, свиней, кошек, мышей, 10 видов летучих мышей и одного дельфина афалина, относящегося к зубастым китам. В этой группе только летучие мыши и киты способны к ориентированию в пространстве и охоте с помощью эхолокации. Эхолокация заключается в создании животными ультразвуковых колебаний и детектирования ими отражения этих колебаний от поверхностей окружающих их ландшафтов и предметов.Расположив этих животных в генеалогическом древе, построенном на основе схожести генов престина, ученые обнаружили, что летучие мыши и дельфины в таком древе оказываются ближайшими родственниками, несмотря на то, что произошли в ходе эволюции от совершенно разных животных.Анализ последовательностей аминокислот в молекулах престина у летучих мышей, дельфинов и их настоящих эволюционных предков показал, что такая схожесть генов у животных, использующих эхолокацию, является следствием эволюционного процесса и не является случайным совпадением. В ходе этого процесса как у китов, так и у летучих мышей, происходила замена одних и тех же аминокислот в молекуле престина до тех пор, пока они не получили свой крайне похожий современный вид."Когда мы это обнаружили, то были в состоянии легкого шока. Нам кажется, что такая конвергентная эволюция на молекулярном уровне стала возможна потому, что существует очень ограниченное количество аминокислотных последовательностей в молекуле престина, позволяющих этому белку функционировать для усиления ультразвуковых колебаний", - сказал Чжан, слова которого приводит пресс-служба Мичиганского университета.К аналогичным выводам пришла и команда Стефена Росситера (Stephen Rossiter) из Лондонского университета, статья которой опубликована в этом же номере журнала.