Летучие мыши и дельфины развитая эхолокация тем же способом

Дельфины и летучие мыши не имеют много общего, но они разделяют супердержаву: Оба охотятся на их добычу путем испускания высоких звуков и прислушивания к эху. Теперь, исследование показывает, что эта способность возникла независимо в каждой группе млекопитающих от тех же генетических мутаций. Работа предполагает, что развитие иногда прибывает в новые черты через ту же последовательность шагов, даже у совсем других животных. Исследование также подразумевает, что эта конвергентная эволюция является распространенной — и скрытой — в геномах, потенциально усложняя задачу расшифровки некоторых эволюционных отношений между организмами.

Природа полна примеров конвергентной эволюции, в чем очень отдаленно связанные организмы завершают подобный взгляд или имеющие подобные навыки и черты: Птицы, летучие мыши и насекомые у всех есть крылья, например. Биологи предположили, что эти новинки были созданы, на генетическом уровне, существенно различными способами. Это также имело место для двух видов летучих мышей и имеющих зубы китов, группа, включающая дельфинов и определенных китов, сходившихся на специализированной охотничьей стратегии, названной эхолокацией. До недавнего времени биологи думали, что различные гены вели каждый случай эхолокации и что соответствующие протеины могли измениться неисчислимыми способами взять новые функции.

Но в 2010, Стивен Росситер, эволюционный биолог в королеве Мэри, Лондонском университете и его коллегах решил, что оба типа обнаруживания с помощью эхолокации летучих мышей, а также дельфинов, имели те же мутации в определенном протеине, названном prestin, влияющим на чувствительность слушания. Смотря на другие гены, которые, как известно, были вовлечены в слушание, они и другие исследователи нашли несколько других, протеины которых были так же изменены у этих млекопитающих.

Теперь, бригада Росситера расширила поиск этой так называемой молекулярной сходимости до всего генома. Они упорядочили геномы четырех разновидностей от различных отделений родословной летучей мыши, два, что эхолокация использования и два, которые не делают. Они добавили в существующих последовательностях генома большой летучей лисицы и небольшой коричневой летучей мыши, другого echolocator. Эволюционный биолог Джо Паркер, также в королеве Мэри, Лондонском университете, сравнил летучую мышь генетические последовательности с теми больше чем от дюжины других млекопитающих, включая афалину. Он сосредоточился на 2 300 генах, существующих в единственных копиях у всех летучих мышей, дельфина и по крайней мере пяти других млекопитающих. Он оценил, насколько подобный каждый ген был его коллегам у различных летучих мышей и дельфина. Анализ показал, что 200 генов независимо изменились теми же способами, сообщают Паркер, Rossiter и их коллеги сегодня по своей природе. Несколько из генов вовлечены в слушание, но у других нет ясной ссылки на эхолокацию до сих пор; некоторые гены с общими изменениями важны для видения, но большинство имеет функции, которые неизвестны.

“Самое большое удивление”, говорит Фредерик Делсук, молекулярный phylogeneticist в университете Монпелье во Франции, “является, вероятно, степенью, до которой конвергентная молекулярная эволюция, кажется, широко распространена в геноме».

Геномикист Тодд Кэсто из университета Техаса, Арлингтона, также впечатлен: “Я довольно убежден, что они считают что-то реальным, и это действительно захватывающе [и] довольно важно”. Однако он критически настроен о способе, которым анализ был сделан, предположив что подход, найденный только косвенная улика молекулярной сходимости.

Открытие, что молекулярная сходимость может быть широко распространена в геноме, является «горьковато-сладким”, добавляет Кэсто. Биологи, строящие родословные, вероятно, введены в заблуждение в предложение, что некоторые организмы тесно связаны, потому что гены и протеины подобны из-за сходимости, и не потому что организмы имели недавнего общего предка. Никакие родословные не совершенно безопасны от этих вводящих в заблуждение результатов, говорит Кэсто. “И у нас в настоящее время нет способа иметь дело с этим”.

Добавить комментарий