Волосатый ящер

У рептилий обнаружились гены волосяных белков

Пётр Смирнов 11.11.2008, 15:31
Karin Jaeger/Medical University of Vienna, Austria

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.

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.

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.

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.