Раскрыт секрет происхождения электрошока рыб
Электрические органы различных видов рыб имеют неспециализированную генетическую базу
Неспециализированная генетическая база электрических органов у разных рыб найдена американскими учеными. Оказывается, на протяжении эволюции одинаковые генные «инструменты» включались много раз для сходных органов у самых разных видов.
Новое изучение на эту тему представлено в Science, информирует lenta.ru.
Как минимум шесть раз в истории Почвы у рыб появлялись особые электрические органы, разрешающие им ориентироваться, общаться между собой и защищаться от неприятелей посредством разрядов тока. Но эти виды рыб столь на большом растоянии отстоят друг от друга, что появление электрических органов со времен Дарвина считается хорошим примером конвергентной эволюции — формирования комплекса сходных показателей у представителей неродственных групп.
Американские ученые сравнили геном угря, и РНК ткани трех вторых электрических рыб, и нашли неспециализированную генетическую базу их «шоковых» органов.
Известно более 300 видов рыб с электрическими органами — от всем известных скатов до экзотических амазонских электрических угрей (Electrophorus electricus), клетки которых генерируют разряды напряжением до 600 вольт. Геном последней и расшифровали исследователи.
Угорь может похвалиться тремя электрическими органами: два предназначены для поиска и навигации добычи, а третий — для защиты от парализации и врагов добычи (небольших рыб). Для человека удар тока этого угря не смертелен, но весьма болезнен.
Электрические органы складываются из множества пластинок-электроцитов — уплощенных мышечных клеток, между мембранами которых может генерироваться разность потенциалов. В организме электрического угря, к примеру, имеется 70 столбиков по 6000 электроцитов в каждом.
Эти клетки появились, вероятнее, так: сокращение любой мускулы формирует не сильный напряжение. Но 100 миллионов лет назад разные рыбы стали усиливать данный электрический потенциал. «В случае если лишить мышечную клетку возможности уменьшаться и поменять соотношение белков в клеточной мембране, эти клетки начнут создавать замечательный поток ионов, текущих через мембраны.
А укладывание электроцитов столбиком многократно увеличивает итоговое напряжение», — говорят авторы изучения Линдси Трэгер (Lindsay Traeger) и Майкл Сассмэн (Michael Sussman).
Ученые всецело расшифровали геном Electrophorus electricus. Помимо этого, они секвенировали белки электроцитов и скелетных мышц двух родственников угря, гимнотообразных (Sternopygus macrurusan и Eigenmannia virescens) и двух вторых рыб: слонорыла (Brienomyrus brachyistius) и электрического сома (Malapterurus electricus), родом из Африки.
Стало известно, что у всех этих животных усилена экспрессия генов, несущих ответственность за прохождение тока по мышечным клеткам, и ослаблена — генов, управляющих преобразованием электрического стимула в сокращения мышц. Так, исследователи утверждают, что в различные эры истории Почвы разные виды рыб создавали собственные электрические органы посредством одного и того же генетического «инструментария».
На заставке фото с сайта soutien67.free.fr
