База данных рептилий: 2014 год станет переломным
Эксперты прогнозируют, что 2014 год станет знаковым для рептилий. Ожидается, что эта группа, включающая змей, ящериц, черепах, крокодилов, гаттерий и амфисбен, станет самым разнообразным по числу видов классом позвоночных животных в мире. На данный момент лидируют птицы — около 10 000 видов, но, по прогнозам, рептилии достигнут и превзойдут этот рубеж в 2014 году.
Одним из экспертов, изучающих эти изменения, является Питер Уэтц, доктор философии, доцент кафедры системной биологии и биоинформатики в Центре изучения биологической сложности Университета Содружества Вирджинии. Уэтц — основатель, редактор и куратор Reptile Database, онлайн-каталога всех ныне живущих видов и классификации рептилий. Каталог используется несколькими глобальными проектами, собирающими аналогичную информацию о других живых видах на планете.
База данных стала результатом сотрудничества сотен учёных и энтузиастов со всего мира. На данный момент в неё включены данные о 9 900 видах рептилий, а также о 2 800 подвидах.
Почему важно изучать рептилий?
С научной точки зрения рептилии обладают уникальными особенностями. Например, у многих из них пол потомства зависит от температуры окружающей среды, а не от хромосом, как у млекопитающих. Существуют десятки партеногенетических видов, состоящих только из самок.
Изучение рептилий может продвинуть лечение человеческих болезней. Понимание молекулярного состава змеиного яда может привести к созданию новых терапевтических препаратов. Уже есть успешный пример: из слюны ядовитой аризонского ядозуба (ящерица из юго-запада США и Мексики) был получен препарат эксенатид (Byetta) для лечения диабета 2-го типа.
Кроме того, картирование генома змей помогает эволюционным биологам понять переход от ящерицы к змее и потерю конечностей, что может дать ключевое представление о развитии конечностей у человека.
Ключевое исследование: геном змеи
В декабре 2013 года в Proceedings of the National Academy of Sciences было опубликовано исследование первого полного генома змеи — бирманского питона. Команда под руководством Тодда А. Кастоу показала, что сотни генов активируются в ответ на приём пищи. Это помогает понять физиологическую адаптацию к перевариванию крупной добычи, что может пролить свет на механизмы ожирения.
Питер Уэтц работает над последующим исследованием, чтобы понять, как некоторые из этих генов могут быть связаны с развитием конечностей и их исчезновением в эволюции.
Будущее: филогенетическое древо и геномика
В 2013 году научное сообщество опубликовало данные о секвенировании геномов двух черепах, крокодила и двух змей. Уэтц надеется, что благодаря сотрудничеству, которое обеспечивает Reptile Database, учёные смогут построить детальное филогенетическое древо рептилий.
Следующие 10–20 лет будут сосредоточены на том, как гены определяют морфологические и физиологические черты этих видов — эволюционные адаптации, которые отделяют их от амфибий, птиц и млекопитающих.