Морские млекопитающие лишены функционального гена для защиты от популярного пестицида

В ходе эволюции, приспособившись к водной среде, морские млекопитающие утратили способность производить белок, который защищает людей и других наземных млекопитающих от нейротоксического воздействия популярного искусственного пестицида. К такому выводу пришли исследователи из Медицинской школы Университета Питтсбурга.

Это открытие, опубликованное в Science, побудило учёных призвать к мониторингу водных путей для изучения влияния пестицидов и сельскохозяйственных стоков на морских млекопитающих, таких как дельфины, ламантины, тюлени и киты. Исследование также может пролить свет на функцию кодирующего этот белок гена у людей.

Анализируя последовательности ДНК пяти видов морских и 53 видов наземных млекопитающих, команда обнаружила, что ген Paraoxonase 1 (PON1) лучше всего соответствует паттерну утраты функции у морских млекопитающих при её сохранении у всех наземных. У людей и других наземных млекопитающих PON1 уменьшает клеточные повреждения, вызванные нестабильными атомами кислорода, а также защищает от органофосфатов — пестицидов, которые убивают насекомых (у которых нет PON1), нарушая их нервную систему.

Исследователи проверили образцы крови нескольких морских млекопитающих, вступившие в реакцию с побочным продуктом органофосфата. Кровь не расщепляла его так, как это происходит у наземных млекопитающих. Это указывает на то, что, если морских млекопитающих не защищает иной биологический механизм, они восприимчивы к «отравлению органофосфатами».

Утрата функции PON1 произошла у разных групп в разное время:

• Киты и дельфины — вскоре после отделения от общего предка с бегемотами около 53 миллионов лет назад.
• Ламантины — после отделения от общего предка со слонами около 64 миллионов лет назад.
• Некоторые тюлени, вероятно, утратили функцию не более 21 миллиона лет назад, возможно, даже в очень недавнее время.

Учёные полагают, что следующем шагом должно стать прямое наблюдение за морскими млекопитающими в периоды повышенного сброса сельскохозяйственных органофосфатов. Это потребует усиленного мониторинга мест их обитания и анализа тканей погибших животных на предмет воздействия пестицидов.