Ką bendro turi delfinai ir šikšnosparniai?

Nepaisant to, kad delfinus ir šikšnosparnius skiria milijonai evoliucijos metų, daugybė šių gyvūnų genų kito tuo pačiu būdu, taip vystantis rūšių echolokacijos (nuotolio iki objekto ir/ arba greičio nustatymo) gebėjimui. Prieštaringų vertinimų sulaukusio tyrimo autoriai teigia, jog panašių mutacijų dėka susidarė genų rinkinys, kurį turinys gyvūnai pasižymi akustine rega.

Akustinė rega – nuotolio iki objekto nustatymo būdas, kai siunčiami garso pliūpsniai, kurie atsispindi nuo objektų ir aidu grįžta atgal. Pagal laiko nuo pliūpsnio pasiuntimo ir aido grįžimo trukmę sužinomas atstumas iki tam tikro objekto. Grįžtantys signalai yra fiksuojami jutiklių matrica, kuri leidžia realizuoti akustinę regą. 

Biologus nuo seno domina konvergencijos evoliucija, – procesas, kurio metu vyksta negiminingų rūšių išorinių požymių ir sandaros supanašėjimas per jų evoliuciją. Echolokacija – vienas populiariausių pavyzdžių: akustine rega pasižymi kai kurie jūros gyvūnai (pvz., Afalina delfinai) ir šikšnosparniai.

Mokslininkai identifikavo grupę genų, atsakingų už akustinę regą, ir nustatė, kad šie genai – bendri kelioms rūšims. Karalienės Marijos universitete (Londone) dirbančio evoliucijos genetiko Joe Parker teigimu, sunkiausia užduotis – nustatyti būtent kokios bendros genomo mutacijos lėmė kelioms rūšims bendro požymio išsivystymą.

Drauge su kolegomis Joe Parker pabandė atsekti kone dviejų tuzinų žinduolių rūšių genomų sekas, siekdami atrinkti genus, atsakingus už akustinę regą. Ieškodami šių genų, mokslininkai išrikiavo 22 žinduolių rūšių genomus, tačiau ne visos tyrime dalyvavusios rūšys pasižymėjo akustinės regos savybe. Naudodamiesi kompiuterine simuliacija mokslininkai studijavo genomus ir ieškojo koreliuojančių mutacijų su gebėjimu echolokuoti. Tyrėjai teigia atradę kone 200 genetinių sričių, galinčių evoliucionuoti drauge, – gerokai daugiau, nei buvo tikėtasi.

Visgi, ne visi mokslininkai sutinka su Joe Parker komandos atradimu: Kolorado medicinos universitete dirbantis David Pollock teigia, jog tyrimo autoriai nesuvokia naudoto metodo trūkumų, jis kompiuterinės simuliacijos metodą vadina negebančiu išskirti esminių skirtumų tarp genų, kurių evoliucionavimas įgalino echolokaciją ir tų, kurie kito be pastebimo poveikio rūšiai.

Visgi, D. Pollock sutinka, kad tyrėjų naudotas metodas sėkmingai identifikavo už akustinę regą atsakingus genus. Tyrimo metu taip pat atrasta daugybė naujų genų, atsakingų už klausą, regą ir medžiagų apykaitą. 

Straipsnis parengtas pagal sciencenews.org informaciją, įgyvendinant Lietuvos ir Šveicarijos bendradarbiavimo programos NVO fondo remiamą paprojektį „NVO, veikiančių mokslo sklaidos srityje, tinklo stiprinimas, plėtojant jo institucinius gebėjimus“.