Зрительный пигмент помог отследить эволюцию китов

Ученые из Университета Торонто в Канаде установили, как предки китов перешли от сухопутного образа жизни к водному. Особое внимание они уделили эволюции зрительной системы, сообщает Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследование показало, что общий предок современных китов был хорошим ныряльщиком. Его глаза обладали способностью быстро адаптироваться к темноте. Благодаря этому он хорошо ориентировался в сумеречной зоне на значительной глубине.

Ученые долго не могли установить, когда киты начал искать пищу под водой. По последним данным, это произошло еще до того, как усатые и зубатые киты разошлись на отдельные линии.

Неизвестный обитатель океана

Биолог рассказала, чем примечателен плавун Сато

Авторы новой научной работы провели ряд молекулярных анализов. Они сосредоточились на белке родопсине (зрительном пигменте), который поглощает свет и посылает сигнал, который проходит через сетчатку в мозг.

Образцы взяли как у китов, так и у родственных им млекопитающих. С помощью компьютерных вычислений авторы идентифицировали последовательность генов, касающихся родопсинов, у общего предка китообразных.

Затем ген экспрессировали в клеточных культурах, выраженных в лаборатории. Результаты показали, что архаичный белок обладал необычными биохимическими свойствами, необычными для сухопутных видов.

Так, он был крайне чувствителен к синему свету, проникающему в толщу воды. Также сетчатка древних китов быстро реагировала на изменения уровня освещенности.

Исследование показало, что и в дальнейшем киты претерпели ряд эволюционных изменений. Заселяя океаны, они занимали различные экологические ниши. Одни начинали охотиться у поверхности, другие погружались на глубину, третьи проникали в пресные воды.

В ходе новых исследований ученые планируют проанализировать неврологические изменения, которые помогли китам адаптироваться к воде. Ранее стало известно, каких генов лишились киты, покинув сушу. Это гены, связанные с ростом волос, свертываемостью крови, гормоном сна и выработкой слюны.