Вчені завершили дослідження геному качкодзьобів та з’ясували, що ці тварини — «суміш» птахів, рептилій та ссавців

Науковці опублікували повну карту геному качкодзьоба — дивовижної тварини з отруйними кігтями, флюоресцентним хутром та шкірою, яка «пітніє» молоком. Качкодзьоби та єхидни — єдині види, що складають окрему групу ссавців у Австралії, які відкладають яйця і при цьому годують своїх дитинчат молоком.

Про це пише Science Alert.

Гени качкодзьобів та єхидн — порівняно примітивні та незмінні — дивовижна «суміш» різних тваринних класів: птахів, рептилій та ссавців. Вчені вважають, що геноми цих унікальних тварин можуть розкрити секрети нашої власної еволюції й того, як наші далекі родичи перейшли від відкладання яєць до годування молоком.

«Повний геном пояснив нам, як з’явилися деякі дивовижні особливості качкодзьоба. Водночас розшифровка геному качкодзьоба важлива для просування наших знань про те, як розвивалися інші ссавці», — пояснює біолог Гуожі Чан, який брав участь у дослідженні, опублікованому в журналі Nature.

Наразі ссавці представлені трьома групами: однопрохідні (до яких належать качкодзьоби та єхидни), сумчасті та плацентарні (до яких належать люди). Сумчасті та плацентарні утворюють підклас тварин, які народжують живих дитинчат.

Досі невідомо, коли ці три групи почали відділятися одна від одної. За однією з версій, однопрохідні з’явилися першими, а вже за ними виділилися сумчасті та плацентарні. За іншою — усі три групи з’явилися майже одночасно.

Розшифровка геному однопрохідних встановила, що ця група тварин відокремилася 187 мільйонів років тому і мала останнього спільного предка 57 мільйонів років тому. Відтоді напівводний качкодзьоб залишався незмінним, займаючи окрему екологічну нішу в Австралії.

Вчені порівняли статеві хромосоми качкодзьобів із хромосомами людей, опосумів, тасманійських дияволів, курей та ящірок і з’ясували, що вони мають більше спільного з курками, ніж із людьми. Качкодзьоби відкладають яйця, наче птахи, і годують дитинчат, наче звірі.

Качкодзьоби та єхидни мають більшість генів, які відповідають за годування молоком, але при цьому в їхньому молоці, окрім типового казеїну, є додаткові білки з незрозумілими функціями. Тому їхнє молоко зовсім не схоже на коров’яче або людське.

Таким чином, качкодзьоби, приміром, не залежать від білків, що відповідають за яйця, як птахи та рептилії, оскільки догодовують своїх дитинчат молоком. Однопрохідні втратили більшість генів, що відповідають за яйцекладіння, близько 130 мільйонів років тому. Кури мають їх усіх, люди — жодного, а качкодзьоби — лише один робочий ген.

Виділення молока розвинулося з генів, які мав спільний предок усіх ссавців — він жив понад 170 мільйонів років тому, в один час із динозаврами Юрського періоду. Розшифрування геному качкодзьобів відкрило втрату генів, відповідальних за зуби — востаннє вони були в їхніх предків 120 мільйонів років тому. Тепер качкодзьоби пережовують їжу за допомогою пари пластинок у дзьобі.

Отруйні шпори на лапах качкодзьоба можна пояснити генами, відповідальними за білок дефензин, пов’язаний з імунною системою в інших ссавців. Він дає унікальні білки для створення отрути. Єхидни ж втратили цей ген.

• В надрах сучасної Румунії 5 мільйонів років тому утворилася замкнена екологічна система з печер, заповнених отруйними газами. Дослідники, які не можуть провести там багато часу, щоразу відкривають нові види тварин. Останньою знайденою твариною стала невеличка, але надзвичайно отруйна стоніжка.
• У США поширюється мікроорганізм, що призводить до набряку мозку та легенів і зупинки дихання в людини. Смертельно небезпечні амеби внаслідок кліматичних змін вийшли за межі свого природного ареалу на півдні країни і почали освоювати водойми на Середньому Заході.
• Виявляється, використовувати інших тварин для власних потреб уміють і риби — вони «одомашнюють» рачків. Помацентрові риби, які водяться біля коралових рифів у Центральній Америці, «заводять» рачків-мізид, які виробляють добрива для поживних водоростей.
• Інтелектуальний розвиток деяких птахів дозволяє їм конкурувати з людиноподібними мавпами. Зокрема, молоді круки мають кращі здібності до обчислення, ніж орангутани та шимпанзе.
• Науковці виявили у горах Болівії, що в Південній Америці, незаймані райони, населені раніше невідомими видами. Серед тварин, які представлені у добре збереженій дикій місцевості з пишним розмаїттям — змії, жаби, метелики та квіти.
• У В’єтнамі виявили досі невідомий вид змій, які мають рідкісне забарвлення — їхня темна луска сяє райдужними переливами.