Расшифрован геном птицы киви

Уникальные биологические характеристики нелетающей птицы киви делают её особым видом. Исследователи из Лейпцигского университета и Института эволюционной антропологии Общества Макса Планка (Лейпциг, Германия) секвенировали генетический код этого исчезающего вида. Они выявили несколько изменений в последовательностях ДНК, лежащих в основе адаптации киви к ночному образу жизни: несколько генов, отвечающих за цветовое зрение, оказались инактивированы, а разнообразие генов обонятельных рецепторов было выше, чем у других птиц. Это указывает на повышенную зависимость от обоняния, а не зрения, при поиске пищи. Исследование опубликовано в журнале "Genome Biology".

Особенности киви для науки

Киви обладает рядом особенностей: рудиментарные крылья, отсутствие хвоста, очень длинный клюв с ноздрями. Они ведут преимущественно ночной образ жизни, имеют низкий основной метаболизм и самую низкую среди птиц температуру тела. До сих пор было доступно мало генетической информации, которая помогла бы понять их необычную биологию.

Результаты геномного анализа

Международная команда под руководством Торстена Шёнберга (Лейпцигский университет) и Джанет Келсо (Институт эволюционной антропологии Макса Планка) секвенировала геном бурого киви (Apteryx mantelli). Анализ показал:

• Инактивация ключевых генов цветового зрения.
• Увеличение количества генов обонятельных рецепторов, что говорит о высокоразвитом обонянии.
• Эти изменения произошли около 35 миллионов лет назад, уже после прибытия киви в Новую Зеландию.

Эволюционная интерпретация

«Французский биолог Жан Батист Ламарк в XVIII веке выдвинул гипотезу, что эволюция работает по принципу "используй или потеряешь". Вероятно, киви потеряло цветовое зрение, так как оно стало не нужно для нового ночного образа жизни», — говорит первый автор исследования Диана Ле Дюк. «Обоняние, необходимое для поиска пищи в темноте, обострилось, а репертуар обонятельных рецепторов расширился для адаптации к большему разнообразию запахов».

Генетическое разнообразие и угрозы

Анализ ДНК двух особей киви показывает, что, по предварительным оценкам, в популяции очень мало генетического разнообразия. Это может дополнительно угрожать выживанию вида и должно учитываться при планировании будущих программ разведения. «Геном киви — важный ресурс для будущих сравнительных анализов с другими вымершими и ныне живущими нелетающими птицами», — отмечает биоинформатик Джанет Келсо.

Контекст

Киви — национальный символ Новой Зеландии, относится к группе бескилевых птиц (ратитов), куда также входят вымерший моа, страус, эму и нанду. После заселения Новой Зеландии людьми около 800 лет назад многие местные виды птиц вымерли. Несмотря на усилия по охране, киви находится под серьёзной угрозой исчезновения.