|
Учёные определили мутации, которые усовершенствовали мозг китообразных, сообщает «Компьюлента» со ссылкой на публикацию в журнале Proceedings of the Royal Society B
Человек обладает наибольшей массой мозга в сравнении с массой тела, и сравниться с ним могут только шимпанзе и дельфины. Однако китообразные эволюционировали от травоядных предков с относительно небольшим мозгом - при переходе с суши в воду их мозг увеличился в три раза.
Чтобы понять, как это произошло, исследователи из Университета Уэйна (США) сравнили геном афалины с геномами двух её ближайших наземных родственников, коровы и лошади, а дополнительно взяли ещё собаку. На 10 тыс. кодирующих белки последовательностей ДНК учёные нашли 228 мутаций, которые встречались у всех афалин. Раз естественный отбор благоприятствовал этим мутациям - значит, они давали какое-то преимущество. Двадцать семь из них оказались связаны с нервной системой. Например, мутации попали в ген транстиретина, который регулирует транспорт глюкозы через гематоэнцефалический барьер, и в ген микроцефалина, от которого зависит размер головы и мозга. Другие мутации облегчали формирование и разрушение синапсов, без чего не обходится ни одна высшая когнитивная функция.
Кроме генных вариантов, влиявших на нервную систему, учёным попадались и те, что были связаны с сердечно-сосудистой системой и обменом веществ. Ряд изменений в геноме дельфинов касался механизмов доставки кислорода к тканям и работы митохондрий. Усовершенствование работы митохондрий связано не только с водным образом жизни, но и с необходимостью обеспечивать энергией увеличившийся мозг.
Адаптация к водной жизни произошла у дельфинов за сверхкороткий срок, от 5 до 10 млн лет. Можно было бы предположить, что китообразным вообще свойствен высокий уровень мутаций, однако это не так: как и у человека, новые мутации вносятся в геном дельфинов реже, чем у других групп животных. Исследователи полагают, что такое замедление мутационного процесса может быть побочным эффектом увеличения мозга и интенсификации метаболизма.
| |