Ученые завершили исследование генома утконосов и выяснили, что эти животные — «смесь» птиц, рептилий и млекопитающих

Ученые опубликовали полную карту генома утконоса — удивительного животного с ядовитыми когтями, флуоресцентным мехом и кожей, которая «потеет» молоком. Утконосы и ехидны — единственные виды, составляющие отдельную группу млекопитающих в Австралии, которые откладывают яйца и при этом кормят своих детенышей молоком.

Об этом пишет Science Alert.

Гены утконосов и ехидн — сравнительно примитивны и неизменны, и являют собой удивительную «смесь» из различных животных классов: птиц, рептилий и млекопитающих. Ученые считают, что геномы этих уникальных животных могут раскрыть секреты нашей собственной эволюции и того, как наши дальние предки перешли от откладывания яиц к кормлению молоком.

«Полный геном объяснил нам, как появились некоторые удивительные особенности утконоса. В то же время, расшифровка генома утконоса важна для продвижения наших знаний о том, как развивались другие млекопитающие», — объясняет биолог Гуожи Чан, который принимал участие в исследовании, опубликованном в журнале Nature.

Сейчас млекопитающие представлены тремя группами: однопроходные (к которым относятся утконосы и ехидны), сумчатые и плацентарные (к которым относятся люди). Сумчатые и плацентарные образуют подкласс животных, которые рождают живых детенышей.

До сих пор неизвестно, когда эти три группы начали отделяться друг от друга. По одной из версий, однопроходные появились первыми, а уже за ними выделились сумчатые и плацентарные. По другой — все три группы появились почти одновременно.

Расшифровка генома однопроходных установила, что эта группа животных отделилась 187 млн лет назад, и имела последнего общего предка 57 млн лет назад. С тех пор полуводный утконос оставался неизменным, занимая отдельную экологическую нишу в Австралии.

Ученые сравнили половые хромосомы утконосов с хромосомами людей, опоссумов, тасманских дьяволов, кур и ящериц, и выяснили, что они имеют больше общего с курами, чем с людьми. Утконосы откладывают яйца, как птицы, и кормят детенышей, как звери.

Утконосы и ехидны имеют большинство генов, которые отвечают за кормление молоком, но при этом в их молоке, кроме типичного казеина, есть дополнительные белки с непонятными функциями. Поэтому их молоко совсем не похоже на коровье или человеческое.

Таким образом, утконосы, например, не зависят от белков, отвечающих за яйца, как птицы и рептилии, поскольку докармливают своих детенышей молоком. Однопроходные потеряли большинство генов, отвечающих за откладку яиц, около 130 млн лет назад. Куры имеют их все, люди — ни одного, а утконосы — лишь один рабочий ген.

Выделение молока развилось из генов, которые имел общий предок всех млекопитающих — он жил более 170 млн лет назад, в одно время с динозаврами Юрского периода. Расшифровка генома утконосов открыла потерю генов, ответственных за зубы — в последний раз они были у их предков 120 млн лет назад. Теперь утконосы пережевывают пищу с помощью пары пластинок в клюве.

Ядовитые шпоры на лапах утконоса можно объяснить генами, ответственными за белок дефензин, который связан с иммунной системой у других млекопитающих. Он дает уникальные белки для создания яда. Ехидны же потеряли этот ген.

• В недрах современной Румынии 5 млн лет назад образовалась замкнутая экологическая система из пещер, заполненных ядовитыми газами. Исследователи, которые не могут провести там много времени, каждый раз открывают новые виды животных. Последним найденным животным стала небольшая, но невероятно ядовитая сороконожка.
• В США распространяется микроорганизм, который приводит к отеку мозга и легких и остановке дыхания человека. Смертельно опасные амебы вследствие климатических изменений вышли за пределы своего естественного ареала на юге страны и начали осваивать водоемы на Среднем Западе.
• Оказывается, использовать других животных для собственных нужд умеют и рыбы — они «одомашнивают» рачков. Помацентровые рыбы, которые водятся у коралловых рифов в Центральной Америке, «заводят» рачков-мизид, производящих удобрение для питательных водорослей.
• Интеллектуальное развитие некоторых птиц позволяет им конкурировать с человекообразными обезьянами. В частности, молодые вороны имеют лучшие способности к вычислению, чем орангутаны и шимпанзе.
• Ученые обнаружили в горах Боливии, в Южной Америке, нетронутые районы, населенные ранее неизвестными видами. Среди животных, которые представлены в хорошо сохранившейся дикой местности с пышным разнообразием — змеи, лягушки, бабочки и цветы.
• Во Вьетнаме обнаружили доселе неизвестный вид змей, которые имеют редкий окрас — их темная чешуя сверкает радужными переливами.