Изучение этих «живых ископаемых», в будущем, может помочь науке победить рак.
Источник картинки: рыба вида gars/canva.com
Исследование древнего семейства остроносых рыб, известных как gars, привело к первым убедительным доказательствам того, что биологический механизм может объяснить их статус «живых ископаемых».
Термин «живые ископаемые» ввел Чарльз Дарвин в 1859 году, после того, как обнаружил, что некоторые живые организмы выделяются уникально низким видовым разнообразием и физическими отличиями от древних предков. Но до сих пор не было четких доказательств механизма, лежащего в основе живых ископаемых, говорится в исследовании в журнале Evolution.
«Наше исследование показывает, что живые окаменелости — это не просто странная случайность истории, а фундаментальная демонстрация эволюционного процесса в природе», — отмечает биолог-эволюционист Чейз Браунштейн из Йельского университета. «Это не только помогает нам лучше понять биоразнообразие планеты, но и потенциально может быть применено для медицинских исследований и улучшения здоровья человека».
Браунштейн и его коллеги из США и Китая обнаружили, что два различных вида gars – длинноносый (Lepisosteus osseus) и аллигаторовый (Atractosteus spatula) – способны производить плодовитое гибридное потомство, несмотря на 105 миллионов лет существования их последнего общего предка. Это открытие является уникальным, учитывая, что у лошадей и ослов общий предок был всего 4 миллиона лет назад.
Анализ 1105 кодирующих участков ДНК у 481 вида челюстных позвоночных показал, что у gars самые медленные темпы молекулярной эволюции среди всех видов, что может объяснить возможность гибридизации их видов даже спустя 100 миллионов лет. Это замедление эволюции также может влиять на скорость появления новых видов.
Исследование показывает, что медленный темп молекулярной эволюции у этих рыб замедлил скорость их видообразования, сообщает ихтиолог Томас Ниа из Университета Йель. Это первый случай, когда наука демонстрирует, что биологический механизм рода, связанный с их генетикой, соответствует признакам живых ископаемых.
Уосетровые и веслоногие рыбы, имеющие общее происхождение и способные производить плодовитых гибридов, также характеризуются медленными темпами эволюции. Однако gars выделяются своей медлительностью.
Более высокие темпы эволюции уменьшают вероятность совместимости при размножении изолированных популяций, отмечают исследователи. Медленная мутация генома вида увеличивает шансы на успешное скрещивание с другим видом, с которым он был генетически изолирован длительное время.
Эксперты отмечают, что некоторые живые окаменелости могут быть случайными историческими аномалиями, в отличие от gars, которые обладают чрезвычайно медленными темпами эволюции. Исследователи предполагают, что секретом такой эволюции может быть эффективный механизм репарации ДНК, позволяющий им исправлять мутации.
Ихтиолог Томас Нир из Йельского университета пояснил, что, если будущие исследования подтвердят высокую эффективность механизмов восстановления ДНК у gars, то можно задуматься о его потенциальном применении для улучшения здоровья человека. Например, большинство видов рака — это тоже соматические мутации.