Учёные обнаружили генетический «переключатель» цвета у попугаев
В исследовании, опубликованном в журнале Science, международная команда учёных впервые обнаружила «переключатель» в ДНК попугаев, который контролирует их широкую цветовую гамму.
Уникальные пигменты попугаев
- Попугаи производят уникальные пигменты — пситтакофульвины (от древнегреческого «psittakós» — попугай и латинского «fulvus» — желтовато-красный).
- Эти пигменты, в сочетании с другими, создают яркие жёлтые, красные и зелёные цвета, делая попугаев одними из самых красочных животных в природе.
Генетический ключ к разгадке
Учёные сосредоточились на двух видах:
- Тёмный лори — вид с естественными красной и жёлтой морфами.
- Розовощёкий неразлучник — вид, у которого есть как зелёные (содержащие жёлтый пситтакофульвин), так и красные участки оперения.
Исследование показало, что разницу в цвете контролирует всего один белок — альдегиддегидрогеназа (ALDH). Обычно это «инструмент» для детоксикации в сложных организмах (например, помогает расщеплять алкоголь в печени человека).
Механизм «регулятора громкости»
- Попугаи «позаимствовали» этот белок и используют его для превращения красных пситтакофульвинов в жёлтые.
- Высокая активность гена ALDH приводит к высокому уровню белка, что превращает пигмент из красного в жёлтый.
- Низкая активность гена сохраняет красный цвет.
- Этот механизм работает как «регулятор»: чем выше активность белка, тем менее интенсивен красный цвет.
Экспериментальное подтверждение
- У неразлучников ген ALDH экспрессируется на высоком уровне в перьях, содержащих жёлтый пситтакофульвин, но не экспрессируется в красных перьях.
- Изучение клеток волнистого попугайчика показало, что небольшое количество клеток использует этот белок детоксикации для контроля преобразования пигмента во время роста пера.
- Ключевой эксперимент: учёные генетически модифицировали дрожжи, добавив ген цвета попугая. Модифицированные дрожжи производили пигменты попугаев, доказывая, что этого гена достаточно для контроля количества жёлтого и красного цвета в оперении.
Вывод
Исследование раскрывает, как яркие цвета могли эволюционировать у диких животных через простой «молекулярный переключатель», который «заимствует» белок детоксикации для выполнения новой функции. Это демонстрирует, как эволюция может достигать сложности через простые инновации.