Великі і малі панди незалежно один від одного відростили фальшиві пальці

Велика і мала панди.

Велика і мала панда відростили «фальшивий» великий палець незалежно один від одного, завдяки схожим змінам в генах - до такого висновку прийшли вчені Інституту генетики і біології розвитку (кит. трад. 遗传与发育生物学研究所) Китайської академії наук (кит. трад. 中國科學院) і британського Інституту Сенгера (The Wellcome Trust Sanger Institute). Тварини, яких ми звикли називати одним ім'ям, еволюційно досить далекі один від одного, але при цьому поділяють багато важливих рис. Як так могло вийти, дослідники пояснили в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Обидва види сталися від загального предка, який жив понад 40 мільйонів років тому, але велика панда відноситься до сімейству Ursidae, куди входять бурі і білі ведмеді а у малої панди більше спільного з тхорами - вона належить «клану» Musteloidea. Обидва види харчуються майже виключно бамбуком, в цьому їм допомагає «фальшивий» великий палець. Великі пальці панд - це видозмінені сесамоподібні кістки куп'ястя, з їх допомогою тварини захоплюють стеблі бамбука. "Як настільки еволюційно далекі тварини могли розвинути настільки схожий спосіб життя і будова тіла, довго залишалося загадкою, - говорить Стів Фелпс (Steve Phelps), генетик Техаського університету в Остіні (University of Texas at Austin), який займався редагуванням статті.

Під час нового дослідження вчені секвенували геном самця малої панди і порівняли його з геномом великої панди. Їм вдалося виявити 70 генів, які змінювалися в обох видів у процесі конвергентної еволюції. Два з них, DYNC2H1 і PCNT, беруть участь у розвитку кінцівок. У людей і мишей мутації цих генів можуть викликати аномалії розвитку скелета, в тому числі появу додаткових пальців на руках або ногах - полідактилію. Вчені виявили в білці DYNC2H1 амінокислотну заміну, якої немає в геномі 62 видів плацентарних ссавців - така особливість характерна тільки для панд (мова, звичайно, йде про секвеновані геноми). Дослідники припустили, що зміни в генах DYNC2H1 і PCNT могли призвести до появи «фальшивих» великих пальців у тварин. Ще сім генів, ймовірно, допомогли обом видам пристосуватися до бідної поживними речовинами бамбукової дієти. Вони беруть участь у засвоєнні амінокислот, а також вітамінів A і B12.

Ендрю Фут (Andrew Foote), еволюційний біолог Бангірського університету (Bangor University) вважає, що вчені склали «дуже переконливий» список генів-кандидатів, і результати дослідження могли б пояснити виникнення подібних адаптацій. Але він також зазначає, що робота була присвячена тільки тим змінам геному, які були однаковими і у великої, і у малої панд. Дослідники не враховували унікальні особливості тварин, які теж могли сприяти розвитку подібних рис.

Девід Стерн, генетик Медичного інституту імені Говарда Х'юза, підкреслює: довести, що поява великих пальців у панд викликана мутаціями DYNC2H1 і PCNT можна тільки в ході експериментів на трансгенних тварин. Але він вважає, що результати нового дослідження не суперечать отриманим раніше даним. Попередні дослідження показали, що в організмів, які стикаються з одними і тими ж проблемами, часто виникають схожі генетичні адаптації. За словами Стерна, еволюція «насправді набагато більш передбачувана, ніж можна було подумати».

Конвергентна еволюція - еволюційний процес, при якому виникає схожість між організмами різних систематичних груп, що мешкають в подібних умовах, тобто відносяться до однієї екологічної гільдії. Основною причиною конвергентної еволюції вважається схожість екологічних ніш розглянутих організмів. Зокрема, класичний випадок конвергентної еволюції - формування схожих форм тіла у хижих акул, іхтіозаврів і дельфінів.