Rambler's Top100


logo














 

Новости, интересные
факты герпетологии
и террариумистики


Быстрая эволюция яда гремучих змей (Crotalidae), возможно, обусловлена необходимостью защиты от хищников – сумчатых млекопитающих, которые также необычно быстро эволюционируют

опоссум

    Недавно опубликованное исследование представляет новый взгляд на быструю эволюцию токсинов гремучих змей: американские гремучие змеи, вероятно, вовлечены в "гонку вооружений" с опоссумами, группой американских сумчатых, питающихся этими змеями.

    Давно известно, что некоторые млекопитающие питаются ядовитыми змеями, однако этот факт никогда ранее не учитывался при объяснении эволюционных изменений в составе змеиного яда. Выработка яда, как правило, рассматривалась как трофическая адаптация змей. Новые молекулярные исследования эволюции змееядных опоссумов, поведенные сотрудниками Американского музея естественной истории, показывают, что хищники явились существенным фактором в эволюции змеиного яда.
    "Токсины змеиного яда изменяются невероятно быстро в ходе эволюции. Большинство герпетологов связывают это с взаимодействием с жертвой, у которой может развиться устойчивость к яду. Однако, если бы это было правдой, мы бы наблюдали столь же стремительную эволюцию молекул белков, взаимодействующих с токсинами змей, у тех видов млекопитающих, которыми змеи питаются, что никогда не наблюдалось. Вместо этого мы обнаружили, что белки, служащие мишенями для змеиного яда, быстро эволюируют у млекопитающих, которые питаются змеями. Это позволяет предположить, что змеиный яд имеет не только трофичекую, но и защитную функцию", – пишут авторы статьи.
    Несколько групп млекопитающих могут питаться ядовитыми змями, в том числе ежи, мангусты и некоторые опоссумы. Опоссумы, которые принадлежат к сумчатым семейства Didelphidae, представлены примерно сотней известных и еще несколькими десяткам неописанных видов. Большинство из них обитает в Центральной и Южной Америке, а один вид, виргинский опоссум, широко распространен в Северной Америке.
    Некоторые опоссумы, в том числе виргинский опоссум, поедают гремучих змей. Эти змеи очень ядовиты; их яд содержит десятки высокотоксичных соединений, многие их которых необратимо связываются с белками крови, вызывая массовые внутренние кровоизлияния у теплокровных животных, в основном у грызунов и птиц, неустойчивых к яду.
    Новое исследование основано на предшествующем филогенетическом анализе сумчатых, опубликованном в Бюллетене Американского музея естественной истории. Анализ выявил необычайно высокие темпы эволюции одного гена в группе опоссумов, питающихся змеями. Этот ген кодирует так называемый фактор фон Виллебранда – белок, который играет важную роль в свертывании крови и является мишенью для нескольких токсинов змеиного яда. Выявление исключительно в группе видов опоссумов, питающихся ядовитыми змеями, высоких темпов эволюции гена, кодирующего целевой для яда белок, определило направление дальнейших исследований. "Это открытие застало нас врасплох", – говорит Шарон Янша, профессор Кафедры экологии, эволюции и поведения в Университете Миннесоты и сотрудник Музея естественной истории. "С целью изучения филогении опоссумов мы отсеквенировали несколько генов, в числе прочих и ген, кодирующий фактор фон Виллебранда (vWF). Анализ полученных сиквенсов показал, что ген vWF мутирует гораздо более быстрыми темпами в группе опоссумов-змееядов, устойчивых к яду гремучих змей".
    Недавно опубликованное исследование показывает, что в гене vWF у опоссумов, питающихся змеями, скорость появления аминокислотных замен (нуклеотидных изменений, которые приводят к изменению состава аминокислот) намного выше, чем молчащих замен (нуклеотидных изменений, которые не приводят к изменению аминокислотного состава белка). Как правило, высокие темпы аминокислотных замен означают, что ген находится под контролем естественного отбора.
    "Большинство нуклеотидных замен влияет незначительно или вообще не влияет на функции белка, но только не в случае гена vWF опоссумов, устойчивых к яду гремучих змей. Состав специфических аминокислот, которые входят в состав фактора Виллебранда изменяется неожиданно высокими темпами, что, несомненно, влияет на функции этого белка, и, как предполагается, делает его неспособным связываться со змеиными токсинами", – говорит д-р Янша.
    "Ученым крайне редко удается выявить гены, находящиеся под сильным давлением естественного отбора. Обычно присутствие таких генов говорит об эволюционном сценарии, при котором два организма ко-эволюируют друг с другом. Мы знали в течение многих лет, что гены, кодирующие белки змеиного яда, быстро эволюционируют, но до настоящего исследования был неизвестен партнер в этой гонке вооружений. Теперь мы знаем, что опоссумы едят змей, потому что они в состоянии это делать", – объясняет д-р Восс.

    По материалам Science Daily

    3 августа 2011 г.


Наверх   На Главную страницу

Rambler's Top100      Рейтинг@Mail.ru     

Аквариум. Современная Аквариумистика.
Правообладатель: Живая Вода®   Любые способы полного или частичного копирования и публикации данного текста и иллюстраций без письменного разрешения администрации интернет-ресурса vitawater.ru запрещены.

   © Живая Вода, 2001-2016 гг.   @webmaster

Реклама