Genetika: prilagoditev soli na sladko vodo

Genske različice so pomagale vzhodnemu gladkega kita skočiti v sladko vodo

Divji vzhodni plitki kit, ki opazuje iz mutne vode reke Jangce © Jiamin Wu
prebral

Najprej slano, nato sladko: Genska analiza je pokazala, kako je kitov Vzhodne Slipperback svoj habitat preusmeril iz slane v sladko vodo. Prebivalci reke prenašajo aberantne genske različice, ki imajo lahko svojo ledvično funkcijo in ravnovesje soli v krvi, prilagojeno sladki vodi. Tako so delfini z jajčecami v obliki plastenk v konceptu nastanka ločena vrsta, so povedali raziskovalci.

Večina kitov in delfinov živi v slani vodi oceanov, le peščica vrst je izbrala reke za svoj življenjski prostor. Reka Jangce na Kitajskem je izziv za njene živalske prebivalce. Medtem ko kitajski rečni delfin že izumira zaradi ogromnega onesnaženja reke, je tam še vedno mogoče najti približno 1000 primerkov vzhodnega drsečega kita. Prvotno delfini z plastenkami niso plavali po motni sladki vodi, ampak so živeli v slani vodi Kitajskega morja.

Toda kako so živali naredile preskok iz soli v sladko vodo? Da bi to ugotovili, je Xuming Zhou z univerze Nanjing na Kitajskem s sodelavci sekvenciral genome 49 Yangtze delfinov. Iz tega so rekonstruirali plemensko zgodovino rečnih kitov in identificirali tiste gene, ki so se razlikovali med sladkovodnimi in slanovodnimi kiti.

Yangtze delfini so se v ledeni dobi razšli

Na podlagi genetske analize bi lahko gladke kite razvrstili v tri skupine. V skladu s tem dve ločeni vrsti živita drug ob drugem od obale: kitolov (Neophocaena phocaenoides) in vzhodni gladko kitov (Neophocaena asiaeorientalis). Obe vrsti sta se že leta 2011 razlikovali zaradi zunanjih značilnosti. Presenečenje: delfini Yangtze iz plastenk - zunaj enaki vzhodni Glattschweinswal - so se tudi genetsko razlikovali od svojih vrst.

Majhna skupina divjih kitajskih gvinejskih kitov © Jiamin Wu

Kaj je pripeljalo do tega ločevanja vrst? Raziskovalci o tem lahko le špekulirajo, a obdobje jim daje namig. Po analizi so se plemena reke Yangtze ločila pred približno 5.000 do 40.000 leti. Raziskovalci zato sumijo, da je za ločitev kriva ledena doba. Na primer, nihanja gladine, ki jih povzročajo ledeniki pred in po hladnem obdobju, imajo lahko osamljene sladkovodne jastrebe. zaslon

Genske različice uravnavajo ravnovesje soli

Toda kako so se morska bitja nenadoma prilagodila nizki slanosti v rečni vodi? Raziskovalci so odkrili več kot 6 000 mutacij v 83 genih reke Tangers in v 187 genih njihovih morskih kolegov. Opazili so, da mnogi od teh genov igrajo vlogo pri razvoju ledvice. Na primer, ena od kodiranih beljakovin je odgovorna za reabsorpcijo natrija v krvni obtok, druga pa uravnava transport sečnine.

Raziskovalci sumijo, da te mutacije pomagajo živalim, da zadržijo sol v telesu. Dejansko imajo sladkovodni plazilci več sečnine v krvi in ​​izločajo manj urina v urinu kot njihovi morski sorodniki. Kot rezultat tega se lahko spoprimejo z nizko slanostjo slane sladke vode, ki ji ni znana, trdijo raziskovalci. (Nature Communications, 2018; doi: 10.1038 / s41467-018-03722-x)

(Nature Communications, 11.04.2018 - YBR)