Исследователи сообщили, что геном утконоса наконец расшифрован и проанализирован. Согласно новому исследованию, млекопитающее с утиным клювом имеет генетическое родство как с рептилиями, так и с птицами. Расшифровка генома утконоса долгое время была важной целью для биологов, стремящихся понять истоки эволюции млекопитающих. Теперь новые данные открыли ученым окно в генетическую историю самых ранних млекопитающих.
Удивительная смесь генов
«Геном утконоса, как и само животное, представляет собой удивительную смесь свойств рептилий, птиц и млекопитающих», — сказала соруководитель проекта Дженнифер Грейвс из Австралийского национального университета в Канберре. Анализ подтверждает, что утконос был самым ранним ответвлением генеалогического древа млекопитающих. Считается, что группа животных, называемых монотремами, в которую входят утконос и ехидна, отделилась от других млекопитающих по крайней мере 166 миллионов лет назад.
«Это раннее расхождение означает, что гены утконоса несут информацию из переходной точки на временной линии эволюции, ведущей от рептилий к млекопитающим, — сказал руководитель проекта Уэсли Уоррен из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, штат Миссури. — Утконос имеет решающее значение для того, чтобы помочь нам понять, какие гены присутствовали в наследственной линии рептилий и как млекопитающие развили свои особенности».
Несет яйца, кормит детенышей молоком
Эти водные животные, обитающие в восточной Австралии, долгое время вызывали недоумение у биологов. Хотя они классифицируются как млекопитающие, они сохраняют ряд примитивных характеристик, в том числе откладывание яиц, которые, как считается, были переданы от млекопитающих рептилий, которые жили более 300 миллионов лет назад.
В рамках нового исследования ученые сравнили генетический состав утконоса с другими геномами, в том числе с геномами кур, мышей и людей. Оказалось, что ДНК утконоса включает ряд генов, не обнаруженных у других млекопитающих. Например, исследователи определили гены белков яичного желтка, общие только у рептилий и рыб. Новые геномные данные неопровержимо доказывают, что кладка яиц утконосов на самом деле является «наследием» от рептилий.
Странные сюрпризы
Геномный анализ также раскрыл новую информацию об основной биологии утконоса и происхождении некоторых из его особенно необычных свойств. Одним большим сюрпризом для ученых стало открытие ряда специализированных генов, связанных с обнаружением запахов. Помимо электрорецепторов в своих клювах, утконосы также полагаются на химические сигналы при навигации и поиске добычи под водой.
Самцы утконоса способны производить змеиный яд, состоящий как минимум из 19 различных веществ. Этот яд служит средством запугивания соперников в брачный период. Теперь ученые ищут схожие геномы утконоса и человека. «Поскольку утконос эволюционировал независимо в течение такого длительного периода времени, любые последовательности, которые у него общие с людьми, очень важны», — сказал глава проекта Уэсли Уоррен.