Переход китообразных к водному образу жизни заставил "отключиться" 85 генов

Гены, потерянные при переходе от суши к воде у китообразных, показывают геномные изменения, вызванные адаптацией к океану. По данным нового исследования, опубликованного в ScienceAdvances, когда китообразные (киты, дельфины и морские свиньи) перешли от жизни на суше к жизни в море около 50 млн лет назад, 85 генов инактивировались в этих видах.

Некоторые из генов, которые "потеряли" китообразные в ходе эволюции, были нейтральными, другие, уже приобретенные, наделили их суперспособностями для выживания в открытом океане, облегчения глубинных погружений и так далее. Хотя предыдущие исследования показывали изменения в геноме, которые привели к трансформации, когда предки современных китообразных перешли от земного к полностью водному образу жизни, эти геномные изменения остаются не полностью понятыми учеными.

Поэтому сейчас исследователи искали инактивирующие мутации в 19 769 генах в 62 видах млекопитающих и сделали скрининг тех, которые были "отключены" после того, как китообразные откололись от предков современных бегемотов, но до того, как зубатые киты откололись от усатых китов.

Исследователи, кроме того, обнаружили ген, участвующий в секреции слюны. Он стал ненужным, поскольку водянистая среда в достаточной степени смазывает пищу и разбавляет пищеварительные ферменты слюны. Также в секреции участвуют два гена, которые способствуют образованию тромбов, но не влияют на заживление ран и остановку кровотечений, и без которых киты получили защиту от тромбообразования при погружении.

Китообразные потеряли и другие гены, связанные с дыхательной системой, делая китов чуть ли не лучшими ныряльщиками в мире за счет уменьшения их плавучести и защиты от травм, вызванных быстрыми изменениями давления, когда они всплывают на поверхность. Ученые обнаружили, что китообразные потеряли все гены, необходимые для синтеза мелатонина. Это, возможно, привело к тому, что они развили такой тип сна, при котором одно полушарие мозга не спит, поэтому могут продолжать всплывать на поверхность и генерировать тепло по мере необходимости.