Два гена объясняют вариации окраски и поведения у скальной ящерицы

Международная команда учёных под руководством исследователей из CIBIO/InBIO (Университет Порту) и Уппсальского университета выявила два гена, отвечающих за жёлтую и красно-оранжевую пигментацию у рептилий. Исследование, опубликованное в PNAS, показало, что эти гены пигментации также влияют на поведение и другие признаки.

Объектом изучения стала обыкновенная скальная ящерица, широко распространённая в Южной Европе. Хотя её спина имеет камуфляжную окраску, брюхо и горло демонстрируют яркое разнообразие: они могут быть белыми, ярко-оранжевыми/красными или ярко-жёлтыми. Особи разного цвета также различаются по размеру, боевым способностям, репродуктивным стратегиям и предпочитают спариваться с партнёрами своего цвета.

Генетическая основа окраски

Геномы ящериц разного цвета оказались практически идентичны, за исключением небольших специфических участков ДНК. Учёные с удивлением обнаружили, что различия в окраске и связанных с ней характеристиках в значительной степени объясняются малыми областями генома, содержащими всего два гена:

• Ген SPR объясняет красно-оранжевые оттенки. Этот ген жизненно важен для пути синтеза птеринов.
• Ген BCO2 объясняет жёлтые оттенки. Он участвует в метаболизме каротиноидов.

Связь цвета с поведением

Ген SPR представляет особый интерес, поскольку побочные продукты его метаболической активности тесно связаны с выработкой нейромедиаторов, таких как серотонин и дофамин. Это предполагает, что гены пигментации могут вызывать побочные эффекты, влияя на работу мозга, что объясняет различия в поведении и выборе среды обитания у ящериц разного цвета.

Древнее происхождение вариаций

Анализ ДНК показал, что последовательности, связанные с разным окрасом, чрезвычайно сильно различаются. Их расхождение в шесть раз превышает разницу между ДНК человека и шимпанзе. Эта генетическая вариация является общей для многих видов ящериц Средиземноморья. Вероятное объяснение — эти последовательности ДНК существуют миллионы лет и обменивались между видами посредством естественной гибридизации, что является важным механизмом быстрого приобретения новых признаков.

Исследование продолжается с целью понять, как именно разные цвета сигнализируют что-то самим ящерицам, что пока остаётся загадкой.