Расшифровка геномов ехидны и утконоса помогла раскрыть их эволюцию
Геномы ехидны и утконоса впервые полностью расшифровали генетики под руководством профессора Аделаидского университета (Автралия) Франка Грутцнера, что помогло выяснить биологическую эволюцию этих животных. 6 января статью об этом опубликовали в журнале Nature.
Ехидна и утконос — единственные на Земле млекопитающие, которые откладывают яйца. По данным анализа их генома исследователи выяснили, что предки яйцекладущих млекопитающих «отделились от общего древа эволюции примерно 187 млн лет назад, а предки ехидн и утконосов разделились 55 млн лет назад».
Отметим, яйцекладущие — самый древний и примитивный отряд млекопитающих, представители которого сочетают в себе черты древних рептилий, звероящеров и птиц. Ехидны и утконосы отнесены к млекопитающим, так как они выкармливают потомство молоком, однако при этом детеныши выводятся у них из яиц. Удивляют также их причудливые анатомические черты, например, клювы, а не челюсти.
Ученые частично расшифровали геном утконоса еще в 2008 году, выявив при этом интересные особенности. Так, в геноме есть набор из пяти половых хромосом, сцепленных особым образом. При этом одна из «женских» хромосом оказалась похожа на Z-хромосому рептилий и птиц. Новое исследование помогло уточнить время появления этих хромосом и узнать историю эволюции первых млекопитающих Земли.
Биологи выделили в ДНК утконосов и ехидн более 20 и 22 тысяч генов соответственно, которые распределены по 21 нормальной паре хромосом, а также по пяти X-хромосомам и пяти Y-хромосомам. Сопоставив мелкие мутации и различия в устройстве генов ехидн и утконосов, ученые пришли к выводу, что предки этих животных разделились и начали самостоятельную эволюцию уже после вымирания динозавров, примерно 55 млн лет назад, в начале эоцена.
При этом общий предок отряда яйцекладущих отделился от предков плацентарных и сумчатых 187 млн лет назад, в первой половине юрского периода. Как отметили ученые, данные генетиков хорошо согласуются с исследованиями палеонтологов.
По мнению генетиков, структура и форма половых хромосом, схожие у утконосов и ехидн, доказывает то, что эта уникальная система появилась еще у их общего предка. Ученые предположили, что первоначально эти хромосомы были сформированы в виде кольцеобразной структуры, которая затем распалась на связанные друг с другом части.
Исследователи отметили, что кольцеобразные объединения хромосом ранее никогда не находили у животных, только у растений. Они надеются, что дальнейшее изучение геномов яйцекладущих поможет им понять, как именно могла возникнуть подобная структура, а также почему у этих животных нет генов, отвечающих за производство эмали зубов и распознавание горького вкуса.
