Осетры - живые окаменелости. За 250 млн. лет их внешний вид не изменился

1716
Осетры - живые окаменелости. За 250 млн. лет их внешний вид не изменился
Специалисты Университета Вюрцбурга прочитали геном стерляди (Acipenser ruthenus) и пришли к выводу: Чарльз Дарвин оказался прав. Именно он впервые придумал для этого вида рыбы термин «живые окаменелости». Это очень древний вид водных ресурсов, им как минимум 250 миллионов лет. И за весь период эволюционного развития осетры и их самые близкие родственники - стерляди, практически не изменились внешне.

Нынешнее исследование, которое проводилось совместно учеными из Германии, Франции и России, показало, что геном осетровых тоже очень мало изменился с эпохи динозавров. «Геномы осетровых являются важной частью головоломки, которая помогает нам понять происхождение позвоночных животных. И ее до сих пор не хватало», — объясняет интерес исследователей профессор Манфред Шартл (Manfred Schartl) из Вюрцбургского университета.

Авторы работы на генетическом материале доказали, что осетровые возникли на рубеже верхнего девона и каменноугольного периода около 345 миллионов лет назад. Для этого ученые изучили белки, кодируемые генами стерляди, и вычислили так называемую скорость эволюции белков. Изменение белков у осетровых рыб происходило очень медленно. Его скорость сравнима со скоростью эволюции белков у латимерий и акул, других рыб, живущих без существенных изменений более 300 миллионов лет.

Геном стерляди состоит из 120 хромосом, включающих в себя 47 500 генов, имеет длину в 1,8 миллиарда пар нуклеотидных оснований. Исследователи обнаружили полное дублирование генома, которое произошло в Юрском периоде, в начале эволюции всей линии осетровых рыб., то есть около 180 миллионов лет назад геном стерляди стал тетраплоидным: вместо обычного двойного набора хромосом у нее их стало четыре. Удвоение генома не является неожиданностью. «Такие процессы неоднократно оказывали значительное влияние на эволюцию генома позвоночных», — говорит Манфред Шартл. Но ученых удивило то, что удвоение генома произошло настолько давно. «В течение столь длительного промежутка времени мы ожидали бы более глубоких изменений генома, потому что у тетраплоидных организмов генные сегменты часто теряются, заглушаются или приобретают новую функцию с течением времени», — говорит профессор Аксель Мейер (Axel Meyer) из Университета Констанца.

Генетики давно спорили относительно генома осетровых. Одни признавали их полиплоидными видами, другие называли «функциональными диплоидами», то есть такими, у которых геном сначала удвоился, но потом в ходе развития число работающих генов снова уменьшилось. Теперь стало ясным, что для стерляди верна первая точка зрения. «Мы обнаружили, что стерлядь не вернулась в диплоидное состояние. Вместо этого она сохранила неожиданно высокую степень структурной и функциональной полиплоидии», — говорит Манфред Шартл. Такое сохранение можно объяснить медленными темпами молекулярной эволюции генома стерляди.

Секвенирование генов является важной основой для защиты видов осетровых рыб. "В будущем мы сможем определить пол животных с помощью генетического анализа, который значительно облегчит разведение. Это позволит нам контролировать воспроизводство и поддерживать управление племенными популяциями. Это важная веха в наших усилиях по сохранению этих древних видов", - говорит доктор Йорн Гесснер, эксперт по осетровым IGB.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology and Evolution.

Источник: polit.ru / phys.org

Понравилось? Поделись!

Читайте также: