Качкодзьоби — дивовижні та вельми дивні істоти, які мають такий вигляд, ніби об’єдналися качка, бобер і видра. Варто зазирнути всередину качкодзьоба, і він здасться ще дивнішим, ніж ви могли б собі уявити — у нього просто немає шлунка, пише IFLScience.
Шлунки — це найдавніша особливістю в історії хребетних, яка, як вважають учені, вперше розвинулася у формі шлункових залоз близько 450 мільйонів років тому. Однак те, що щось існує вже давно, зовсім не означає, що воно необхідне. Дослідження показують, що багато хребетних тварин відмовилися від цього органа, до їх числа входять і качкодзьоби.
До переліку тих, хто в процесі еволюції відмовився від як шлунку, належать і їхні побратими однопрохідні єхидни, а також від 20 до 27% кісткових риб — групи, до якої входять переважна більшість видів риб. Дослідники зазначають, що какодзьоб насправді є чудовим прикладом того, як втрата будь-якого органа пов’язана зі втратою генів, пов’язаних із ним. А це, зі свого боку, ускладнює можливість повторного розвитку органа.
Дослідження 2008 року показало, що більшість ключових генів, пов’язаних із функцією шлунка, або не є активними, або повністю зникли з геному качкодзьоба. Тоді автори дослідження зазначали, що всі ці деактивовані в качкодзьобів гени є висококонсервативними в хребетних. Це, за словами команди, відображає закономірність еволюції геному качкодзьоба, яка раніше не зустрічалася в геномі інших ссавців.
Водночас учені зацікавилися, чи були качкодзьоби унікальні в цьому. Команда провела додаткові дослідження та виявила, що в багатьох тварин, які втратили шлунок, відповідні гени фактично були видалені.
У своїй роботі співавтор дослідження Філіпе Кастро з колегами порівняли геноми 14 хребетних, зокрема людини, рибок даніо та мишей. Учені виявили, що в людей без шлунка відсутні гени, які кодують шлункову протонну помпу, а також фермент, що підкисляє вміст шлунка. Також учені помітили відсутність генів, які кодують клас ферментів, що виділяються клітинами шлунка, які допомагають розщеплювати білки. Водночас ці гени спостерігалися в риб-фугу та качкодзьобів — утім, попри те, що ген зберігся, він не мав функцій.
Чому качкодзьоби втратили шлунки?
Учені припускають, що качкодзьоби могли позбутися шлунків через зміни в харчуванні та навколишньому середовищі. У результаті у тварин просто не було необхідності в генах, а тому в ході еволюції вони поступово зникли.
Автори дослідження також вважають, що качкодзьоби навряд чи коли-небудь зможуть отримати шлунок знову, оскільки пов’язані з ним гени були загублені. Це пояснюється законом Долло — правилом еволюційної біології, що розглядає еволюцію як “вулицю з одностороннім рухом”. Простими словами, якщо якусь ознаку втрачено, її просто неможливо відновити.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».