Через бамбукову дієту у панд почав рости зайвий палець

Про це повідомляє Depo.Вінниця з посиланням на N+1.

Китайські вчені вперше секвенували геном червоної панди (Ailurus fulgens). Порівнявши його з геномом великої панди (Ailuropoda melanoleuca), вони знайшли генетичну основу ознак, що виникли в результаті конвергентної еволюції обох видів: помилкового великого пальця і ​​бамбукової дієти. Стаття про дослідження опублікована в журналі PNAS.

Велика і червона панди - один із прикладів конвергентної еволюції - еволюційного процесу, в ході якого виникає схожість між представниками різних систематичних груп, що мешкають в схожих умовах. Велика панда відноситься до сімейства ведмежих, найближчі родичі червоної панди з сімейства Пандовая - куниці, росомахи і інші представники сімейства куницевих. Найближчий загальний предок великий і червоною панд існував близько сорока трьох мільйонів років тому.

Не дивлячись на приналежність до загону хижих, обидва види майже повністю травоїдні, вони пристосувалися до дієти, на дев'яносто відсотків складається з бамбука. У великий і червоної панди незалежно розвинулися пристосованість до перетравлювання бамбука і помилковий великий палець: схожа на скорочений палець збільшена сесамовідная кістка зап'ястя, яка допомагає тваринам захоплювати пагони.

Фізіологічні ознаки конвергентної еволюції панд очевидні, але до сих пір ніхто не досліджував її на генетичному рівні.
Саме це і зробили автори нової роботи. Вони вперше отсеквеніровалі геном самця червоної панди і доповнили інформацію про геном великої панди. Використавши методи порівняльної геноміки вони ідентифікували сімдесят адаптивно конвергентних генів.

Частина виявлених генів впливає на засвоєння поживних речовин з бамбука. Наприклад, гени PRSS1, PRSS36 і CPB1, залучені в процес перетравлення білка, збільшують ефективність засвоєння амінокислот лізину і аргініну, компенсуючи їх недолік в бамбуку. Гени ADH1C і CYP3A5 регулюють метаболізм вітаміну А, а CYP4F2 і GIF - вітаміну В12. Обидва ці вітаміни відсутні в рослинній дієті: вітамін А панди отримують з прекурсора бета-каротину, а В12 виробляють кишкові бактерії. Використання пандами обох вітамінів повинно бути максимально ефективним.

Ще два гена, DYNC2H1 і PCNT, на думку дослідників можуть впливати на розвиток помилкового великого пальця. Мутації цих генів у людей і мишей призводять до патологій у формуванні кінцівок, наприклад, полідактилії. Але точний механізм впливу цих генів на формування помилкового великого пальця поки невідомий.

Цікаво, що крім загальних робочих генів вчені виявили що у великий і червоної панди відключилися (перетворилися в нефункціональні копії) десять однакових генів, серед яких ген рецептора умами TAS1R1, необхідний тваринам з переважно білкової дієтою.

Дослідження конвергенції великий і червоної панди на генетичному рівні показало, що адаптація до бамбукової дієті відбувалася відразу на декількох "фронтах". Воно дозволяє краще зрозуміти механізми конвергентної еволюції.