Зрение запустило эволюцию рыб

Ученые установили, что разделение одного вида рыб цихлид, жившего в озере Виктория, на два произошло благодаря особенностям зрения самок. Об этом сообщает Science NOW. Работа ученых опубликована в журнале Nature.

Объектом исследования ученых стала популяция рыб, живущих в озере Виктория, которое расположено на границе Уганды, Кении и Танзании. Вблизи поверхности, где вода синеватого оттенка, обитает вид Pundamilia pundamilia, самцы которого имеют голубой окрас. В придонных областях, где вода имеет красный цвет, живет Pundamilia nyererei. Самцы этого вида, как и вода, раскрашены в красный цвет. Самки обоих видов выглядят примерно одинаково и имеют желтоватую раскраску.

В своей работе биологи установили, что в сетчатке глаз самок P. pundamilia присутствуют пигменты, которые делают глаза более чувствительными именно к синему цвету. Глаза самок P. nyererei "настроены" наоборот - на красный цвет.

Ученые полагают, что у P. pundamilia и P. nyererei был общий предок. Спустя некоторое время глаза рыб, живущих на разной глубине, адаптировались к восприятию разных цветов. Это привело к тому, что самки на глубине стали лучше замечать красноватых самцов, а вблизи поверхности наоборот - голубых. В результате, самцам также пришлось адаптироваться ко "вкусам" самок, что привело к разделению одного вида на два.

Отличительной особенностью викторианских рыбок является то, что разделение одного вида на два происходило параллельно в одной среде обитания. Обычно считается, что для разделения видов необходимо попадание популяций в различные условия. Некоторые специалисты, впрочем, возражают против выводов работы. Они считают, что один из видов мог появится в другой части озера и позже мигрировать.

У генома обнаружили странную привязанность к "ненужной" ДНК

Исследователи обнаружили, что небольшие участки ДНК, функции которых пока неясны, сохраняются неизменными в ходе эволюции. Генетики установили, что так называемые ультраконсервативные участки исчезают из генома, в среднем, в 300 раз реже, чем "обычные". Работа ученых принята к публикации в журнале Genome Research.

До того как была определена последовательность ДНК человека, исследователи считали, что в ней должно содержаться около 140 тысяч генов. Однако на самом деле, геном человека несет в несколько раз меньше последовательностей, кодирующих белки. Основная часть ДНК не несет информации о белках. Иногда ее называют "мусорной" ДНК (junk).

Дальнейшие исследования показали, что не вся "мусорная" ДНК является бесполезной. В ней, например, содержатся регуляторные последовательности, влияющие на активность "считывания" генов. Одним из тестов, который позволяет определить, является тот или иной участок ДНК важным для организма, является вырезание или инактивация этого участка. Если такие действия не нарушают развития или жизнедеятельности - то можно предположить, что исследуемый участок для организма бесполезен.

Ученые из Стэнфордского университета изучали несколько ультраконсервативных участков ДНК длиной не меньше 100 нуклеотидов, которые присутствуют у человека, собаки и макаки. Они оценивали, насколько высока вероятность потери этих участков у грызунов, которые далеко отстоят от остальных выбранных организмов на эволюционной лестнице. Они установили, что менее одной десятой процента от общего числа изучаемых участков, которые встречались у человека и собаки, отсутствовали у грызунов. Для неконсервативных участков ДНК эта цифра составляет около 25 процентов.

Изучая представленность ультраконсервативных участков ДНК у различных видов, исследователи выяснили, что чем длиннее участок, тем меньше вероятность, что он окажется потерян в ходе эволюции. При этом удаление из генома некоторых ультраконсервативных участков не сказывалось на жизнеспособности мышей и крыс.

Пока авторы работы не могут объяснить наблюдаемый эффект. В дальнейшем они собираются продолжить изучение вопроса с использованием новых генетических данных (с течением времени расшифровываются последовательности все новых и новых видов). Кроме того, исследователи намерены изучить, как изменится жизнедеятельность грызунов, у которых были вырезаны ультраконсервативные последовательности, в различных условиях (например, при использовании другой диеты).