Животные выработали схожие гены для завоевания суши

Фото из открытых источников

По данным нового исследования ученых из Университета Бристоля и Университета Барселоны, животные из совершенно разных ветвей древа жизни, такие как насекомые, черви и позвоночные, независимо друг от друга выработали схожие генетические решения для выживания на суше.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, предполагает, что некоторые адаптации настолько важны, что изменения окружающей среды делают эволюцию предсказуемой.

Исследователи расшифровали генетическую основу одного из самых выдающихся нововведений эволюции — перехода из воды на сушу.

Поскольку переход из воды на сушу происходил многократно в ходе эволюции животного мира, это предоставило учёным уникальную возможность изучить эволюционные адаптации. Сравнив 154 генома 21 группы животных, группа смогла определить генетическую основу каждого из этих переходов из воды на сушу, проанализировав их общие черты и уникальные особенности.

«Мы показываем, что, несмотря на то, что разные группы, живущие на суше — от насекомых до позвоночных — развивались раздельно, они неоднократно приобретали и теряли схожие гены, чтобы выживать вне воды», - сказал ведущий автор исследования Цзялинь Вэй из Школы биологических наук. «Наши результаты показывают, что ключевые биологические функции, такие как регулирование воды, обмен веществ, размножение и сенсорное восприятие, развивались независимо, но неоднократно в различных неродственных линиях, что объясняет, какие адаптации были необходимы для завоевания суши». 

«Интересно, что животные, которые всё ещё частично зависят от водной среды (в основном мелкие беспозвоночные), как правило, имеют больше общих адаптаций, в то время как полностью наземные линии (членистоногие или мы) демонстрируют больше дивергентных стратегий. Каждая линия также несёт в себе собственные уникальные инновации, отражающие уникальные эволюционные пути, сформированные экологией, физиологией и случайностью», - добавил соавтор исследования Хорди Папс Монсеррат.

«Исследование выделяет три основные волны наземной миграции за последние 487 миллионов лет, которые возглавили успешные членистоногие и завершились появлением наземных улиток, подобных тем, что живут в наших садах. Прослеживая эти переходы на протяжении миллионов лет, исследование даёт редкую возможность заглянуть в то, что могло бы произойти, если бы мы могли «перепроиграть запись жизни», - сказала Марта Альварес-Пресас из Барселонского университета. «Некоторые генетические адаптации кажутся поразительно предсказуемыми, появляясь снова и снова в ответ на жизнь на суше, в то время как другие обусловлены и формируются под влиянием особенностей каждой из них. Это исследование предлагает новый взгляд на то, как гены формируют экосистемы, и расширяет наше понимание адаптации».