Ученые используют пещерных рыб для изучения метаболизма и эволюционной основы образа жизни "домоседа"

Новое исследование Института медицинских исследований Стоуэрс, опубликованное в PNAS 24 января 2023 года, изучило адаптации метаболизма у пещерных рыб. Мексиканские тетры (Astyanax mexicanus) попали в подземные пещеры около 160 000 лет назад и с тех пор ведут малоподвижный образ жизни.

Исследование под руководством Лука Олсена из лаборатории Николаса Ронера, Ph.D., показало, что мышечный метаболизм пещерных рыб претерпел генетическое перепрограммирование, что привело к радикальным изменениям в физиологии, морфологии и поведении.

Ключевые находки:

• По сравнению с речными сородичами, у пещерных рыб мышечная масса снижена на 30%, а жировая масса увеличена на 40%.
• Несмотря на это, рыбы остаются здоровыми и могут плавать с той же скоростью и выносливостью, что и "подтянутые" речные рыбы.
• В мышечных клетках пещерных рыб изменился состав мышечных волокон. Активность генов, кодирующих белки для мышечного сокращения, значительно снизилась.
• Одновременно повысилась активность гена-регулятора развития жировых клеток и метаболизма.
• Пещерные рыбы адаптировали другой механизм использования энергии, запасенной в мышцах. У них повышен уровень фермента, ответственного за образование и метаболизм гликогена. У этого фермента обнаружен уникальный сайт для фосфорилирования, который отсутствует у речных рыб. Фосфорилирование переключает фермент на путь синтеза и хранения гликогена.

Значение для человека:

Изучение эволюции метаболизма пещерных рыб за сотни тысяч лет может пролить свет на то, как люди могут адаптироваться к длительным периодам малоподвижности в эволюционном масштабе. Эта модель может быть полезна, например, для понимания последствий гиподинамии при длительных космических путешествиях.