Гемоглобин «изобретался» несколько раз, но из одного гена

Исследователи из CNRS, Университета Парижа и Университета Сорбонны совместно с коллегами из Университета Санкт-Петербурга и Университета Рио-де-Жанейро, изучая морского червя Platynereis dumerilii, показали, что гемоглобин, независимо появившийся у нескольких видов, на самом деле происходит от единого гена, унаследованного от их последнего общего предка. Результаты опубликованы 29 декабря 2020 года в BMC Evolutionary Biology.

Красный цвет крови, обусловленный сложным белком гемоглобином, переносящим кислород, характерен не только для позвоночных. Он также встречается у кольчатых червей (например, дождевых), моллюсков (прудовиков) и ракообразных (дафний). Ранее считалось, что гемоглобин «изобретался» в эволюции несколько раз.

Однако новое исследование на Platynereis dumerilii — медленно эволюционирующем виде, чьи генетические черты близки к предку большинства животных (Urbilateria), — опровергает эту гипотезу.

Ключевой вывод: во всех видах с красной кровью один и тот же ген, кодирующий цитоглобин (белок из семейства глобинов, обычно действующий внутри клеток), независимо эволюционировал, чтобы производить гемоглобин — циркулирующую молекулу.

Это адаптивное изменение сделало транспорт кислорода более эффективным, что позволило предкам этих животных увеличиться в размерах и стать более активными.

Учёные планируют продолжить работу, изучая, как и когда возникли различные специализированные клетки сосудистой системы у билатерий.