Волосатый ящер

У рептилий обнаружились гены волосяных белков

Древние ящеры, бродившие по Земле сотни миллионов лет назад, могли быть покрыты шерстью. По крайней мере, гены «волосяных» белков в ДНК современных ящериц и птиц имеются – и почти в том же виде, что и у млекопитающих. Зачем они им нужны и откуда взялись, остаётся загадкой.

Даже в самых фантастических сценариях фильмов про динозавров авторы не сильно «экспериментировали» с покровами своих подопечных. Размер, цвет чешуи, шипы и гребни – всё, на что хватило фантазии с поправкой на историческую правдоподобность.

Природа, как обычно, оказалась оригинальнее – Леопольд Экхарт и его коллеги из университетов Вены, Болоньи и Падуи показали, что

в геноме ящериц содержатся гены, кодирующие структурные белки волос.

Как оказалось, у популярной среди любителей животных ящерицы Anolis carolinenis, ставшей несколько лет назад первой рептилией с расшифрованной последовательностью ДНК, есть шесть генов, кодирующих «волосяные» кератины млекопитающих. Почти наверняка есть они и у птиц, предки которых отделились от пресмыкающихся позже предков зверей.

Терапсиды (Therapsida),

ранее известные под названием «звероподобные рептилии» – отряд класса синапсид. Возникли в раннем пермском периоде.

Традиционно терапсид относили к рептилиям, однако они обладали рядом признаков характерных для млекопитающих, прежде всего, связанных со строением зубов. Помимо строения зубов, терапсидная (вернее, вся синапсидная) ветвь тетрапод, вероятно, исходно отличалась строением кожных покровов. Твёрдая чешуя в этой группе так и не развилась. Известно, что у примитивных терапсид были гладкие кожные покровы, лишённые чешуи. Возможно, кожа несла многочисленные железы. Вопрос о времени возникновения шерстного покрова до сих пор не решён окончательно. Вибриссы («усы») могли появиться достаточно рано (не исключается их наличие даже у дицинодонтов).

Большинство терапсид вымерло во время пермской катастрофы, немногочисленные представители дожили до триасового периода, после чего вымерли окончательно. Исключение составили цинодонты, входившие в группу териодонтов – от них произошли млекопитающие. Цинодонты дожили до раннего мела. Не исключено также выживание дицинодонтов до начала меловой эпохи в Австралии.

В том, что кератины у рептилий есть, ничего удивительного нет. Именно они формируют плотные образования, подобные когтям и некоторым наружным пластинкам. Однако у анолиса учёные нашли почти «человеческие» белки. Зачем они им – пока остаётся загадкой.

Курьёзное, на первый взгляд, открытие покажется более значительным, если учесть, что покровы тела – самая специфичная характеристика каждого класса позвоночных. Достаточно вспомнить плакоидные чешуи у хрящевых и костные у костных рыб, голую «дышащую» кожу амфибий и прочную чешую, составляющую доспехи рептилий. А наиболее узко приспособленные классы типа позвоночных – птицы и млекопитающие — обзавелись, соответственно, перьями и шерстью.

Кроме того, покровы – ещё и определяющая черта. В отличие от многих других приспособлений, они, с одной стороны, ограничивают ареал обитания, а с другой – позволяют достигнуть максимального эволюционного прогресса в заданных климатических и географических условиях.

Однако когда животные научились отращивать волосы, до сих пор остается загадкой. И хотя работа Экхарта не обладает достаточной мощностью для оценки этого момента по генетическим свидетельствам, исходя из публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences, волосы могли возникнуть несколько раньше выделения зверей в отдельный класс.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "click": "on",
    "id": "2670918",
    "incutNum": 2,
    "repl": "<2>:{{incut2()}}",
    "uid": "_uid_2879496_i_2"
}

Эту гипотезу подтверждают и недавние результаты, касающиеся других, прежде считавшихся уникальными для млекопитающих черт. Во-первых, это гетеродонтия – появившиеся еще у рептилий «разные зубы», которые позволяют существенно расширить свой рацион или пойти по пути специализации, как это сделали травоядные копытные или хищники из отряда собачьих. Во-вторых – способность к использованию желтка, сохранявшаяся у зверей и через 200 миллионов лет после появления плаценты и уникального умения выкармливать детёнышей молоком.

Кажется, что последние результаты вновь подтверждают ещё одну старую гипотезу.

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "click": "on",
    "id": "2864260",
    "incutNum": 3,
    "repl": "<3>:{{incut3()}}",
    "uid": "_uid_2879496_i_3"
}

Она предполагает, что двигателем эволюционного изменения облика животных был отбор подходящих генов из имевшихся ещё у рептилий последовательностей ДНК. В то же время количество вновь образовавшихся генов минимально, и связаны они по большей части с развитием иммунитета.

То, что при этом млекопитающие научились гораздо эффективнее использовать возможности, заложенные ещё в геноме пресмыкающихся, Экхарт и его коллеги наглядно продемонстрировали.