Ген слуха престин адаптировался для эхолокации у летучих мышей и дельфинов

Более десяти лет назад было установлено, что ген престин является ключевым для слуха у млекопитающих. Он кодирует белок в волосковых клетках внутреннего уха, который быстро сокращается и расширяется, помогая улитке, подобно рупору фонографа, усиливать звуковые волны для повышения чувствительности слуха.

Новое исследование, опубликованное в Molecular Biology and Evolution, показывает, что престин также независимо эволюционировал, чтобы играть критическую роль в ультразвуковом диапазоне слуха у животных с сонаром (эхолокацией). Это помогает дельфинам ориентироваться в мутной воде, а летучим мышам находить пищу в темноте.

Хотя и зубатые киты, и эхолоцирующие летучие мыши могут издавать высокочастотные сигналы разной формы, длительности и амплитуды, они воспринимают и анализируют эхо от объектов с помощью высокочастотного слуха. Учёные детально исследовали функцию белка престин у двух видов эхолоцирующих летучих мышей и афалины в сравнении с млекопитающими без сонара.

Эволюционный анализ последовательностей белка престин показал, что одна аминокислотная замена (с треонина, Thr или T, у всех не-сонарных млекопитающих на аспарагин, Asn или N, у всех сонарных) подверглась параллельной эволюции. Это указывает на её возможную критическую роль для эхолокации.

Дальнейшие эксперименты подтвердили это предположение и выявили 4 ключевые аминокислотные различия у сонарных млекопитающих, которые могут определять их уникальные слуховые особенности. Вместе с эволюционным анализом эти данные представляют первое функциональное доказательство того, что слуховой ген престин эволюционировал для ключевой роли в сонарной системе млекопитающих.