Акулы и тунец делятся генами суперхищников

Несмотря на 400 миллионов лет раздельной эволюции, некоторые акулы и тунец имеют общие генетические черты, связанные с высоким метаболизмом и скоростным плаванием.

Тунец и ламнидовые акулы (к которым относится большая белая акула) обладают схожими чертами, делающими их суперхищниками: стиль плавания и способность сохранять тепло.

Новое исследование под руководством Имперского колледжа Лондона выявило множество генов в обеих группах, обеспечивающих это хищническое преимущество. Эти гены, связанные со схожими признаками, такими как метаболизм, подверглись предпочтительному отбору в обеих группах — то есть с большей вероятностью передавались по наследству, давая преимущество для выживания.

Команда также обнаружила один идентичный ген в обеих группах, связанный с метаболизмом и способностью производить энергию. Это открытие может помочь учёным понять взаимосвязь между генетикой и физическими признаками. Исследование опубликовано в этом месяце в Genome Biology and Evolution.

Схожие черты и генетическая конвергенция

Как отметил соавтор исследования профессор Винсент Саволаен, ламнидовые акулы и тунец имеют жёсткие тела и хвосты, позволяющие им плавать рывками, и способны поддерживать температуру в холодной воде. Эти черты делают их эффективными хищниками.

Эти относительно простые признаки эволюционировали дважды независимо, что даёт идеальную возможность изучить лежащую в их основе генетику.

Связь генов и признаков

Гены кодируют белки — строительные блоки всех тканей и функций организма. Активация гена и производство белков называется экспрессией гена.

Связать отдельный ген с физическим признаком (например, метаболизмом) сложно, так как экспрессия гена может различаться у разных организмов.

Изучение одного и того же гена у двух разных животных может дать важные подсказки о том, как экспрессия гена связана с наблюдаемым признаком.

Идеальная модель для сравнения

Ламнидовые акулы и тунец сильно отличаются по образу жизни и строению от других рыб, но remarkably похожи друг на друга. Это создаёт идеальные условия для поиска конвергенции генов и признаков.

Исследователи проанализировали экспрессию генов в образцах мышечной ткани трёх видов ламнидовых акул, шести видов тунца и близкородственного вида скумбрии.

Были обнаружены гены, связанные со схожими процессами метаболизма, которые подверглись предпочтительному отбору у акул и тунца, но не у скумбрии.