Қазіргі шұбар жыландар ата-бабаларының үлкен арсеналымен салыстырғанда қару-жарақ арсеналын азайтты. Қазіргі уақытта адамдар эволюция барысында токсиндер шығаратын гендерін қайтымсыз жоғалтып, олардың уындағы токсиндердің ауқымын азайтады, деп хабарлайды ғалымдар 15 қыркүйекте «Current Biology» журналында.
«Күшті токсиндерді жасау үшін барлық жұмыстардан өткеннен кейін. Уақыт өте келе, кейбір жыландар оларды төгіп тастады », - дейді зерттеудің бірлескен авторы Шон Б. Кэррол Висконсин-Мэдисон университетінде орналасқан Ховард Хьюз медициналық институтымен бірге. Бұл заманауи шұбар жыландар өздерінің олжасына көбірек маманданған токсиндердің кішірек жиынтығын шығарады.
Кэррол, эволюциялық биолог және оның әріптестері фосфолипаза A2 немесе PLA2 деп аталатын ферменттер отбасына назар аударды. PLA2 отбасылық гендер өлімге әкелетін жылан уы коктейліндегі улы ақуыздардың негізгі көзі болып табылады. Бұл гендер жиынтығын араластыруға, қосуға және жоюға болады, олар әртүрлі токсиндер жинақтарын жасайды.
Геномдық деректер – ағзаның генетикалық материалының толық каталогы – бұл генетикалық гимнастика уақыт өте келе қалай дамығанын көрсете алады. Кэрролл тобы геномның сәйкес аймақтарын үш заманауи шұбар жылан түріндегі (батыс алмаз арқасы, шығыс алмаз арқасы және Мохаве) зерттеді, сондай-ақ олардың өзгеруіне көмектесетін молекулаларды өлшеді.белоктардағы генетикалық нұсқаулар. Бұл гендердің қалай орналасқанын ғана емес, сонымен қатар жыландар қандай гендерді қолданатынын көрсетті. Содан кейін ғалымдар жыландар тобында PLA2 гендерін жоғалтудың әлеуетті эволюциялық тарихын құру үшін бұл деректерді басқа жақын туысқан шұбар жыландар туралы генетикалық ақпаратпен араластырды.
Бұл топтың ең соңғы ортақ арғы атасында үлкен болуы мүмкін. 22 миллион жыл бұрын ғалымдар PLA2 гендерінің жиынтығын анықтады. Гендердің көп қайталануы нәтижесінде пайда болған бұл гендер жинағы жыланның миына, қанына және бұлшықеттеріне әсер ететін токсиндерді кодтаған. Бірақ 4-7 миллион жыл бұрын кейбір жылан түрлері улы токсиндердің кішірек, мамандандырылған жиынтығын алу үшін осы гендердің әртүрлі комбинацияларын дербес дамытты. Мысалы, топтағы бір-бірімен тығыз байланысты үш жылан түрі олардың уын нейротоксикалық ететін гендерін жоғалтты.
«Таң қалдыратын нәрсе – екі деңгейде гендердің кездейсоқ жоғалуы: удың толық жойылуы және геномның толық жойылуы,» дейді Кэрролл. Басқаша айтқанда, гендердің кейбіреулері әлі де геномда жасырынып жатыр, бірақ олар белсендірілмеген. Гендер шығаратын белоктар қазіргі жыландардың уында кездеспейді. Бірақ басқа гендер геномды қалдырдытолығымен -- гендік реттеудегі қарапайым өзгерістерге қарағанда анағұрлым күрделі стратегия.
Қоршаған ортадағы өзгерістер эволюциялық жүкті түсіруді ынталандыруы мүмкін, дейді Кэрролл. Егер жыланның белгілі бір түрі үшін оның негізгі қоректену көзі нейротоксинге жауап беруді тоқтатса, жылан еш пайдасы жоқ ақуыз өндіруге энергияны ысырап етеді.
Сонымен қатар, шұбар жылан у өндірісіне ғана инвестиция салмайды. Сондай-ақ ол өзінің уынан қорғану үшін антиденелер мен басқа да белоктар жасауы керек, дейді зерттеуге қатыспаған Арлингтондағы Техас университетінің эволюциялық биологы Тодд Касто. Жыланның қаруы күрделене түскен сайын оның қалқаны да күрделене түседі және бұл қорғаныс ресурстарды жұмсауы мүмкін.
Зерттеушілер сонымен қатар улы жыланның бір түрі ішінде де улы гендердің сәйкес келмеуі мүмкін екенін анықтады; Мүмкін, әртүрлі аймақтардағы жыландар әртүрлі олжаға маманданған. Кэррол тобы талдаған бір батыс гауһар тасты жыланның күтпеген қосымша гендері болды, оларда басқа батыс гауһар тастар жоқ. Оның зертханасы қазіргі уақытта геномның PLA2 аймағының әлі де динамикалық екенін көру үшін удың құрамындағы осы түр ішіндегі айырмашылықтарды зерттеп жатыр.
Ата-бабасының шұбар жыланына келетін болсақ, бауырымен жорғалаушылардың уы қаншалықты күшті болғанын нақты айту мүмкін емес. .қазір жойылып кеткен дәуір, дейді Кэрролл. Бірақ бұл жылан гипотетикалық түрде шығара алатын ферменттердің кең ауқымы оның уын қоршаған ортаның қисық сызықтарына бейімдеуге көбірек икемділік берер еді – бұл қабілетті Касто «зұлымдықтың шыңы» деп сипаттайды.
Аударылған және бейімделген. бастап: //bit.ly/2iZHw1l
