Как вампировые летучие мыши выживают на диете из крови

Кровь — довольно рискованная пища с низкой питательной ценностью. Каждый раз, выпивая кровь, летучая мышь подвергается воздействию множества патогенов, включая вирусы бешенства, Эбола и ВИЧ. Кроме того, кровь содержит огромное количество белка, создающего нагрузку на почки, и очень бедна питательными веществами, витаминами и минералами (кроме железа).

Несмотря на это, вампировые летучие мыши регулярно пьют кровь. Генетический анализ дал новые подсказки, как им это удаётся.

ПРЫГАЮЩИЕ ГЕНЫ

Исследователи проанализировали геном обыкновенного вампира и ДНК его микробиома (собранную через образцы фекалий). Вместе эти два набора ДНК называются гологеномом — полным набором живых генов организма.

Геном вампировой летучей мыши оказался схожим по размеру с геномами других летучих мышей, но содержал больше прыгающих генов (транспозонов). Один конкретный тип транспозона встречался в 2,2 раза чаще, чем у родственных видов, питающихся фруктами. Эти генетические элементы чаще обнаруживались в последовательностях ДНК, кодирующих иммунитет, противовирусную защиту, а также метаболизм липидов и витаминов.

Исследователи предполагают, что большее количество транспозонов чаще нарушало ДНК, что позволило летучим мышам быстрее адаптироваться к кровавой диете и эффективнее обрабатывать большие объёмы крови, не поддаваясь болезням.

РОЛЬ МИКРОБИОМА

Микробиом вампировых летучих мышей также сильно отличался от микробиома видов, питающихся нектаром, фруктами или мясом. В их фекалиях обнаружилось более 280 видов бактерий, многие из которых передаются кровососущими насекомыми (клещами и комарами) и могут вызывать заболевания у других млекопитающих.

Некоторые бактерии в пищеварительной системе, вероятно, предотвращали свёртывание крови в кишечнике. Также в большом количестве были обнаружены бактерии с противовирусными свойствами. Эти помогающие пищеварению и защищающие иммунитет бактерии, вероятно, стали частью микробиома параллельно с изменениями в геноме летучей мыши.

ЭВОЛЮЦИОННЫЙ ПУТЬ

Учёные полагают, что вампировые летучие мыши перешли к питанию кровью миллионы лет назад. Возможно, сначала они специализировались на поедании кровососущих паразитов, а затем, исключив насекомого-посредника и потребляя только кровь, устранили пищевых конкурентов. Это создало уникальную экологическую нишу.

Те особи, чьи гены мутировали, смогли адаптироваться быстрее — здесь и пригодилось обилие транспозонов. Интересно, что около половины человеческого генома также состоит из транспозонов, но эволюционные обстоятельства не потребовали от нас таких генетических изменений для питания одной лишь кровью.