Колюшка преподнесла биологам сюрприз

Два вида рыб из одного семейства в ходе эволюции претерпели аналогичные морфологические изменения, однако вызвана эта "трансформация" была разными генами. Данный факт с удивлением обнаружили биолог Майк Шапиро (Michael D. Shapiro) и его коллеги из университета Юты. "Вывод заключается в том, что разные гены могут иметь одинаковые последствия", – говорят учёные.

Девятииглая колюшка, главный герой данного исследования. Давным-давно она защищалась от хищников колючками и на спине, и на брюхе. Однако позднее потребность в иглах у таза (и некоторых других "вещах") отпала, но "избавлялась" от них рыбка с помощью не тех же генов, которыми пользовались другие виды семейства (фото с сайта biopix.dk).

Шапиро со товарищи создали первую карту генома девятииглой колюшки (Pungitius pungitius) и сравнили свои данные с результатами изученного ими ранее генома другого вида – колюшки трёхиглой (Gasterosteus aculeatus).

Тут нужно отметить, что рыбы данного семейства 15-20 тысяч лет назад стали перебираться из океанов в пресные водоёмы. В связи с этим некоторые части тела стали им больше "не нужны". Так колюшка утратила чешую, таз, колючки на брюхе и кое-что ещё. Адаптация прошла очень быстро и резко.

Две рыбы слева – девятииглая колюшка, справа – трёхиглая. Верхняя пара имеет таз и колючки на брюхе, а нижняя нет (фото Mike Shapiro).

Группа Шапиро попыталась установить конкретные гены, отвечающие за эти эволюционными изменениями, и хотя для девятииглой колюшки это сделать пока не удалось, биологи смогли выявить хромосомы, где эти гены расположены.

Оказалось, что ген, отвечающий за потерю таза у девятииглой рыбы, находится на четвёртой хромосоме, тогда как у трёхиглой ген называется Pitx1 и присутствует на седьмой.

Ген, в связи с которым была утрачен брюшной щит, у девятииглой находится на двенадцатой, а у трёхиглой этот ген именуется Eda, его место на четвёртой хромосоме.

Наконец гены, ответственные за разделение полов, девятииглая колюшка "носит" на двенадцатой, а трёхиглая на девятнадцатой хромосоме.

"Это весьма удивительно, потому что данные виды довольно тесно связаны между собой", – говорит Шапиро в пресс-релизе университета Юты. Кстати, это своё исследование Майк в шутку называет "Таз покинул здание" (Pelvis Has Left the Building) по аналогии со знаменитой фразой "Элвис покинул здание" (Elvis has left the building) – объявления, адресованного фанатам Короля рок-н-ролла. Биолога веселит созвучие Pelvis и Elvis.

Статья Шапиро и его команды опубликована в журнале Current Biology.