Ученые узнали как большая и малая панды отрастили шестой палец

//Ученые узнали как большая и малая панды отрастили шестой палец

Ученые пришли к выводу, что и малая и большая панда получили шестой, «ложный» палец независимо друг от друга. Причиной таких эволюционных изменений стали схожие генетические изменения.

Кто занялся детальным изучением лап большой и малой панд?

Изучением этого вопроса занялись исследователи из Института генетики и биологии развития Китайской академии наук. Существенную помощь им оказали ученые из британского института Сенгера.

Большая панда получила ложный палец благодаря бамбуковой диете.

Большая панда получила ложный палец благодаря бамбуковой диете.

Хотя оба вида панд и носят общее имя, на самом деле в эволюционном плане они достаточно далеки друг от друга, несмотря на наличие общих черт. Собственно именно благодаря этим чертам и возникло ныне устаревшее мнение, что большая и малая панда являются родственными видами.

Большая и малая панды: два разных вида с общими чертами?

Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Science, говорит о том, что хотя оба вида и имеют общего предка, жил он свыше сорока миллионов лет назад. При этом большая панда входят в семейство медвежьих, тогда как у малой панды гораздо больше общего с енотами и хорьками. Но вместе с тем обе панды питаются почти исключительно бамбуком. Существенную помощь в этом им оказывает такая общая черта анатомии как ложный палец, прохожий на большой палец человеческой руки. Эти «пальцы» обеих панд являются видоизменившимися сесамовидными костями запястий, которые позволяют достаточно уверенно захватывать лапой бамбуковые стебли.

Несмотря на то, что эволюционные пути большой и малой панд разошлись более 40 млн лет назад, это не помешало им обрести одинаковые пальцы.

Несмотря на то, что эволюционные пути большой и малой панд разошлись более 40 млн лет назад, это не помешало им обрести одинаковые пальцы.

Какие мутации «отрастили» у панд ложные пальцы?

Как говорит занимавшийся редактированием научной статьи генетик Стив Фелпс из Техасского университета в Остине, в течение долгого времени биологи не могли понять каким образом два столь отдаленных в эволюционном плане вида смогли развить настолько похожие анатомические черты. Теперь же за дело взялись генетики. В ходе своих исследований они сравнили геном малой и большой панды. В результате было обнаружено порядка семидесяти генов, которые изменялись у обоих видов панд в ходе конвергентной эволюции.

Малая панда, так же как и большая, является хищным животным перешедшим на поедание бамбука.

Малая панда, так же как и большая, является хищным животным перешедшим на поедание бамбука.

Обращают на себя внимание два гена, которые участвуют в развитии конечностей. Если эти гены мутируют у людей, возможны скелетные отклонения, в частности полидактилия (появление дополнительных пальцев на стопах или кистях рук). Поэтому было высказано предположение, что именно эти два гена своей мутацией привели к появлению ложного большого пальца.

Кроме них было обнаружено еще семь генов, которые дали пандам возможность адаптироваться к поеданию почти исключительно бамбука, который беден питательными веществами. Эти семь генов участвуют в усвоении витаминов А, В12 и аминокислот что крайне важно в свете недостатка белка в бамбуке. При этом и у большой и у малой панды отключились около дести генов, среди которых есть и такие, которые необходимы животным питающимся преимущественно мясом (напомним, что обе панды являются представителями хищных семейств).

Строение передней лапы панды.

Строение передней лапы панды.

Правда ли, что именно эти гены привели к формированию ложного пальца у большой и малой панд?

Справедливости ради стоит отметить, что эти выводы не являются окончательными. Во всяком случае, по мнению некоторых биологов, вышеупомянутое исследование огласило достаточно убедительные «список генов-кандидатов», которые могли бы привести к одинаковым изменениям в анатомии. Однако предметом исследования были одинаковые изменения генома обеих видов панд. А индивидуальные особенности большой и малой панды, которые могли бы в итоге вылиться в развитие одинаковых черт, исследователями учтены не были.

Сравните лапу медведя и его родственника – большой панды.

Сравните лапу медведя и его родственника – большой панды.

По словам генетика Медицинского института имени Ховарда Хьюза Дэвида Штерна, пока что рано принимать на веру, что именно мутации двух «скелетных» генов привели к появлению ложных пальцев у больших панд. Точку в этом вопросе смогут поставить только исследования проведенные на трансгенных животных. Однако противоречий между новыми данными и теми, что были получены ранее нет, поскольку ранние работы продемонстрировали, что те биологические формы, которым приходилось «решать» одинаковые проблемы, часто переживали и одинаковые генетические изменения. Судя по всему, эволюционные процессы намного боле предсказуемы, чем казалось ранее.

Такая небольшая с виду выпуклость неплохо заменяет пандам большой палец.

Такая небольшая с виду выпуклость неплохо заменяет пандам большой палец.

Что такое конвергентная эволюция?

Конвергентной эволюцией называется процесс, в ходе которого появляется сходство между различными организмами, которые относятся к одной экологической гильдии – то есть обитают в похожих условиях и ведут похожий образ жизни. Хорошим примером конвергентной эволюции является формирование похожих тел у дельфинов, ихтиозавров и акул, которые приобрели их, так сказать, в индивидуальном порядке, а не унаследовали от общего предка. Похоже, что бамбуковая диета и потребность в удержании бамбуковых стеблей и стали причинами, повлекшими за собой генетические изменения, которые отразились на общих анатомических чертах малой и большой панды.

2017-01-17T21:36:54+00:00

Оставить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.