Эволюция отняла у морских животных жизненно важный ген

Дельфины, морские львы, ламантины и другие водные млекопитающие в ходе эволюции утратили возможность производить энзимы, которые защищают сухопутных животных от вредных химикатов – к такому выводу пришли американские ученые.

Предки современных китов и дельфинов вернулись в море около 50 миллионов лет назад. Примерно тогда же дальние родственники слонов совершили эволюционный скачок, дав начало ламантинам и дюгоням.

Около 20 миллионов лет назад на водный образ жизни перешли предки морских львов и моржей.

Каждый из этих видов адаптировался к новым условиям по-своему. Ламантины и дюгони медленно поедают морские растения. Тюлени и их родственники глубоко ныряют в воду за добычей, но спариваться и выращивать потомство предпочитают на суше.

Эволюция китов и дельфинов оказалась самой радикальной – изменились дыхательные системы, появилась эхолокация.

Но одна черта оказалась общей. Последние исследования показали, что во всех трех группах млекопитающих многие виды перестали вырабатывать один и тот же фермент. Теперь эта потеря может обернуться большими неприятностями, сообщает The New York Times.

Ферменты-энзимы обеспечивают защиту против некоторых разновидностей вредных пестицидов. Из-за их отсутствия морские животные могут быть особенно уязвимы к этим веществам, которые попадают в воду с сельскохозяйственными стоками.

Авторы исследования отметили, что эта информация необходима для понимания, как деятельность человека влияет на Мировой океан и его обитателей.

Напомним, первым идею о сухопутных предках морских животных высказал Чарльз Дарвин. Он предположил, что ласты являются видоизмененными лапами, дыхало кита когда-то являлось носом.

Анализ ДНК позволил больше узнать об адаптации водных млекопитающих. Некоторые гены видоизменились, чтобы выполнять новые функции, а другие просто перестали работать.

Ученые из Университета Питтсбурга разработали новый способ поиска отключившихся генов и выявили, что большинство из них были связаны с обонянием.

Но в списке оказался также ген PON1 (параоксоназа), который не имеет ничего общего со способностью различать запахи. Он отвечает за защиту от токсичных веществ-органофосфатов. Они применяются не только в сельском хозяйстве как пестициды, но и в биологическом оружии, атакуя нервную систему.

Исследования показали, что этот ген отсутствует у всех морских млекопитающих, кроме моржей, морских котиков и пятнистых тюленей.

Ученые провели анализ и выяснили, что плазма крови сухопутных млекопитающих способна разрушать токсические вещества, а вот плазма морских обитателей оказалась неспособна к самоочистке.

Интересно, что параоксоназа выполняет и другие защитные функции – уничтожает вредные молекулы, которые могут повредить клетки и вызвать образование налета на стенках кровеносных сосудов. Люди с низким уровнем PON1 находятся в зоне риска по атеросклерозу и сердечным заболеваниям.

По мнению ученых, морские млекопитающие, живя в особых условиях (включающих длительные погружения под воду) могли выработать особый способ бороться с такими молекулами, не связанный с этим геном.

Отравляющие вещества могут накапливаться в организмах морских млекопитающих постепенно, что может привести к непредсказуемому результату. Авторы намерены продолжить исследование и определить, насколько сильно пострадали животные.

Источник: mir24.tv