Умная синица раскрыла генетический код: ключ к адаптации и эволюции обучения
Международная исследовательская группа под руководством Нидерландского института экологии (NIOO-KNAW) и Вагенингенского университета опубликовала в Nature Communications референсный геном большой синицы — известной певчей птицы. Это достижение открывает новые возможности для изучения того, как виды адаптируются к меняющейся планете.
Первые результаты показывают, что ключевую роль в эволюции памяти и обучения может играть не только генетический код, но и эпигенетика — изменения "на" генах, а не "в" них.
Референсный геном как инструмент
Геном был собран на основе генетического кода одной особи из Нидерландов. Исследователи называют его "мощным инструментарием" для экологов и эволюционных биологов, который поможет раскрыть генетическую основу эволюции признаков (фенотипической эволюции).
Эпигенетика и эволюция интеллекта
Помимо генома, команда определила транскриптом и метиллом птицы. Метилирование — процесс добавления метильных групп к определённым последовательностям ДНК — относится к эпигенетике и меняет работу генов.
Секвенирование геномов ещё 29 особей из разных регионов Европы позволило выявить участки генома, находившиеся под давлением отбора в недавней эволюции. Эти регионы оказались обогащены генами, связанными с обучением и когнитивными функциями.
"Большая синица эволюционировала, чтобы быть умной. Очень умной", — отмечают исследователи. Эта птица входит в топ-3% самых способных к обучению новому поведению птиц.
Консервативные паттерны и связь с эволюцией
Исследование выявило консервативные паттерны метилирования в тех же самых регионах генома. Эти паттерны обнаружены не только у птиц, но и у людей и других млекопитающих.
Полученные данные свидетельствуют о корреляции между эпигенетическими процессами (такими как метилирование) и скоростью молекулярной эволюции: "чем больше метилирования, тем больше эволюция".
Таким образом, большая синица вновь подтвердила, что её роль в качестве модельного вида в различных областях биологических исследований на протяжении более 60 лет не является случайной.