Розшифровано геном "живих скам'янілостей"

Коли у 1938 році невідомий африканський рибалка у гирлі ріки Чалумна упіймав кістляву рибину синього кольору, він, очевидно, не підозрював, що зробив одне з найбільших зоологічних відкриттів ХХ століття. Адже виявилося, що упіймана рибина належала до ряду целакантів, який вважався вимерлим ще 70 млн. років тому.

 

Відтоді вчені ідентифікували два види целакантів – африканського та індонезійського. Характерною рисою обох видів є м’ясисті, лопатоподібні плавники з безліччю кісток та хрящів, які роблять їх надзвичайно подібними на своїх викопних предків, що населяли водойми ще в часи динозаврів. Міжнародна команда дослідників розшифрувала геном африканського целаканта, відомого за латинською назвою Latimeria chalumnae. Вчені сподіваються, що це проллє світло на чимало "білих плям" еволюції, зокрема походження чотириногих.

Як і близькі до целакантів дводишні риби, що походять з того самого класу лопатеперих, целаканти мають більше спільної генетичної інформації з людьми та іншими ссавцями, ніж, наприклад, з променеперими рибами, такими як оселедець чи форель. Вчені стверджують, що саме ці риби у Девонський період (400 млн. років тому) вийшли з води на сушу та еволюціонували у чотириногих (Tetrapoda). Їх, таким чином, можна вважати предками усіх сухопутних хребетних тварин, включаючи амфібій, рептилій, птахів та ссавців. Як стверджує керівник проекту з розшифрування геному целаканта Кріс Амемія, біолог з Вашингтонського університету у Сіетлі, «целаканти – це ключ до розуміння еволюції чотириногих».     

Аналіз геному целакантів показав, що вони не є найближчим родичем наземних хребетних. Ця честь належить дводишних рибам. Однак геном дводишних риб навряд чи можна буде розшифрувати в найближчому майбутньому, адже він набагато більший та складніший.

Порівнявши гени, що кодують білки, у целакантів та хрящових риб, вчені дійшли до висновку, що у геномі целакантів поступово накопичувалися генетичні відхилення. Проте темп цих змін був настільки повільним, що їх по праву можна називати «живими скам’янілостями», - стверджує Джеймс Нунан, генетик з Єльського університету.   

Повільна еволюція целакантів пояснюється слабким тиском з боку законів природного відбору. Сучасні целаканти, як і їхні далекі предки, живуть на значних глибинах, де умови життя набагато стабільніші, ніж на суші чи поверхні водойм.

Як і передбачалося, геном целакантів пролив світло на багато моментів генетичної еволюції рибних плавників у кінцівки чотириногих. Наприклад, виявилося, що целаканти та чотириногі мають однакову генетичну послідовність, що кодує розвиток плавників та кінцівок. Дещо вчених і здивувало. Зокрема, відсутність у целакантів гену, що кодує білок імуноглобулін-М, який присутній майже у всіх живих істот. Натомість у них знайшли гени, пов’язані з іншими спорідненими білками.

Джеймс Нунан сподівається, що подальший аналіз геному відкриє багато нового про живі істоти в далекому минулому. «Ми надіємося розкрити генетичні чинники еволюції чотириногих та, можливо, відповісти на питання, чому ранні хребетні поміняли воду на сушу», - зазначає вчений.  

18.04.2013

До теми