Принстонский генетик раскрыл тайну клюва вьюрков
Москва, 17:35, 19 Ноя 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Исследователи из Калифорнийского университета Лос-Анджелеса, благодаря помощи принстонского специалиста Бриджит фонХольдт, нашли причину отличий в форме клюва вьюрков, ответив на вопрос, интересовавший их более 20 лет.
Орнитолог и биолог Том Смит из UCLA сосредоточил свою карьеру на изучении зябликов, в частности, чернобрюхих астрильдов (Pyrenestes ostrinus), сообщает eurekalert.org. Специалист вместе с коллегами потратил годы, пытаясь выяснить, почему у некоторых птиц клювы маленькие, а у других – большие. Первые исследования показали, что на параметр влияет жесткость поедаемых семян, как и у дарвиновых вьюрков. Профессор Смит продолжил опыты с гнездовой колонией, чтобы понять наследственность размера клюва.
Оказалось, что этот фактор определяется менделевской генетикой или решетками Пеннета. Крупный клюв – доминантная черта. Если она присутствует хотя бы у одного родителя, то проявится и у потомства, в соотношении примерно 3 к 1. Смит обнаружил эффект решетки Пеннета при наблюдениях, но не смог определить ген, отвечающий за него. ФонХольдт помогла справиться с этой задачей. Сравнив гены птиц с маленькими и большими клювами, она обнаружила отличающуюся нить ДНК, 300 000 пар оснований, вероятно, наследуемую как единый блок. И в середине этого участка хромосомы находился ген IGF-1, знакомый фонХольдт по работам с собаками.
«У животных эта структура гигантская, в буквальном и переносном смысле, — объяснила специалист. – Это – ген фактора роста. Изменив его экспрессию у собак, вы превратите нормальное животное в его карликовую версию».
Ген может повлиять на определенные черты всего организма, в зависимости от положения в геноме и момента экспрессии.
«Вероятно, небольшие изменения структуры могут легко повлиять на форму и размер участков тела. Мы подозреваем, что именно это происходит в случае с клювами», сказала фонХольдт.
Исследования Смита предполагают, что размер клюва в некотором смысле определяет рацион, но никак не сказывается на брачных предпочтениях самок. Помимо размера носа, астрильды выглядят идентично. Но Смит также открыл третью морфу вида, названную «мега». Ее отличает еще больший нос и тело в целом.
Проанализировав гены, фонХольдт выяснила, что «мега» морфа отличается от мелко- и крупноклювых групп. Подвид не только содержит 2 копии большой аллели, но имеет и характеризуется другими хромосомными изменениями, ставшими, вероятно, результатом дополнительного эволюционного шага.
Результаты исследования представлены в Nature Communications.
