Северные олени весьма отличаются от своих теплолюбивых сородичей. Выжить за Полярным кругом, где температура может опускаться до -67 градусов Цельсия, им помогли особые качества, выработанные в ходе эволюции.
Группа ученых из Китая решила установить, какие гены участвовали в этом процессе. Они секвенировали геномы северных оленей (Rangifer tarandus) и 43 других жвачных животных, в том числе овец, верблюдов и коров, сообщает Science.
Оказалось, что два гена (CYP27B1 и POR), которые участвуют в метаболизме витамина D, у полярных обитателей более активны.
Это легко объяснить. Данный витамин вырабатывается в организме при воздействии солнечных лучей. Он необходим животным для роста рогов (и не только).
Северные олени, которые переживают долгие полярные зимы, получают значительно меньше витамина D. Но процесс его синтезирования и обработки в организме в 20 раз более эффективен, чем у других жвачных.
Также выяснилось, что из-за специфических условий у оленей нарушились биологические часы, делающие млекопитающих активными днем и сонными ночью.
Генетические изменения нарушают способность ключевого белка, отвечающего за циркадные ритмы, взаимодействовать с другими.
Ученые предположили, что в организме людей, страдающих от бессонницы, сезонных расстройств настроения и депрессий, также могла произойти подобная «поломка» – это возможная тема для новых исследований.
Другие мутации в геноме оленей оказались схожи с мутациями белых медведей и пингвинов Адели. Они касаются использования и «транспортировки» жировых клеток, а также создания жировых прослоек.
Кроме того, авторы обнаружили специфические вариации в 11 генах, связанных с функционированием клеток нервного гребня – вероятно, они «отвечают» за склонность оленей к приручению и одомашниванию.
Масштабный анализ геномов указал на интересную закономерность – 100 000 лет назад численность многих видов жвачных начала заметно сокращаться. По времени это примерно совпадает с миграцией древних людей из Африки.
Ранее ученые определили, что концентрация этанола в крови северных оленей в 8-12 раз выше, чем у других млекопитающих. Эта особенность помогает им переживать длительные холода.
Подробнее в сюжете: Зверье мое