Как тибетский мастиф получил преимущество в усвоении кислорода

Тибетский мастиф, массивная порода собак, веками выживала и работала в Гималаях на высотах более 4500 метров, защищая стада от хищников. Это стало возможным благодаря уникальной адаптации гемоглобина — белка, переносящего кислород в крови.

Ключевое открытие: Исследователи из Университета Небраски-Линкольна и Цинхайского университета (Китай) выяснили, что гемоглобин тибетского мастифа связывает и высвобождает кислород примерно на 50% эффективнее, чем у других пород собак.

Источник адаптации: Эта способность была унаследована от тибетского волка через межвидовое скрещивание. Гемоглобин мастифа содержит две уникальные мутации в аминокислотах, идентичные мутациям тибетского волка.

Роль мутаций: Эксперименты с искусственно созданными версиями гемоглобина показали, что обе мутации необходимы для повышения эффективности. Отсутствие любой из них возвращало свойства гемоглобина к уровню обычных собак.

Происхождение мутаций: Эти две мутации изначально находились в неактивном гене (псевдогене) тибетского волка. В какой-то момент сегмент псевдогена с мутациями был скопирован в активный ген, кодирующий гемоглобин. В обычных условиях эти мутации были бы нейтральны или даже вредны, но в условиях высокогорья с низким содержанием кислорода они оказались полезными.

Значение: Это редкий задокументированный случай в природе, когда изначально нейтральная мутация из неактивного гена дала преимущество для выживания позвоночного животного в изменившейся среде. Как отметил профессор Джей Шторц, это одна из причин, почему тибетский мастиф так отличается от других собак — он «позаимствовал» ключевые адаптации у тибетского волка.