Kodėl Alpaka neturi kuprų | Mokslas

Kodėl Alpaka neturi kuprų |  Mokslas

Neaiškių alpakų pora.
Huetter, C./Corbis

Kupranugariai padeda žmonėms daugiau nei 5000 metų, nuo tada, kai jie buvo prijaukinti Somalyje ir Arabijoje. Šimtmečius trukę užkariavimai, prekyba, tyrinėjimai ir plėtra buvo vykdomi šių gyvūnų kupros dėka dėl neįtikėtino prisitaikymo prie ekstremalaus dykumos gyvenimo. Kupranugariai gali toleruoti aukštesnę nei 100 laipsnių temperatūrą°F ištisas dienas ir jie gali saugiai prarasti iki 25 procentų viso savo kūno svorio tarp apsilankymų vandens duobėje. Palyginimui, vos 15 procentų kūno svorio netekimas yra mirtinas daugumai žinduolių.

Tačiau šių adaptacijų šaknys buvo paslaptis. Siekdama užpildyti žinių spragą, didelė tyrėjų komanda iš Kinijos, Saudo Arabijos ir Danijos institucijų nusprendė atlikti aukštos kokybės dviejų pasaulyje kupranugarių rūšių – Baktrijos kupranugarių – gyvos dvikuprotės, gauruotos veislės – viso genomo sekas. Azijoje – ir dromedariniai kupranugariai, vienkupriai iš Afrikos ir Artimųjų Rytų. Palyginimui, komanda taip pat kreipėsi į alpaką – artimą kupranugarių giminaitę, kuri mažiau toleruoja atšiaurią, karštą aplinką. Alpakos neturi kuprų ir vėsiose Pietų Amerikos aukštumose gyvena ramiau.

Reportažas šiandien Gamtos komunikacijos, komanda atskleidžia, kad kupranugariai ir alpakos dalijasi apie 83 procentus savo genomų tiek su žmonėmis, tiek su galvijais. Genai rodo, kad bendras kupranugarių ir alpakų protėvis greičiausiai atsiskyrė nuo galvijų maždaug prieš 42,7 mln. Tada ši būtybė maždaug prieš 16,3 mln. metų suskilo į kupranugarius ir alpakas. Baktriniai ir dromedarai kupranugariai pradėjo įvairėti dėl mažų, sukauptų mutacijų, kai jų bendras giminaitis migravo iš Šiaurės Amerikos į Euraziją maždaug prieš 4,4 mln.

Būdamos taip glaudžiai susijusios, tiek kupranugarių rūšys, tiek alpakos turi tik keletą pagrindinių genetinės architektūros skirtumų. Tačiau ištyrusi daugiau nei 20 000 genų kiekvienoje iš trijų rūšių, komanda nustatė, kad ypač kupranugariai per gana trumpą laiką pasižymėjo išskirtinai dideliu evoliucinių pokyčių greičiu. Tai „iškelia kupranugariams būdingos evoliucijos galimybę prisitaikyti prie dykumos aplinkos“, rašo autoriai. Kitaip tariant, kupranugariai turėjo greitai skristi į priekį savo evoliucijos trajektorija, kad išgyventų dykumoje.

Baktrijos kupranugaris

Baktrijos kupranugaris Taklimakano dykumoje Kinijoje.

kultūra / Corbis

Adaptacijos apima sustiprintą streso reakciją į tokius dalykus kaip karštis, intensyvi UV spinduliuotė ir dulkių audros; sureguliuotas riebalų ir vandens metabolizmas; geresnė akių apsauga – ilgos blakstienos ir akys, galinčios atlaikyti ryškią saulės šviesą; ir didesnis atsparumas kvėpavimo takų ligoms, siekiant kovoti su dykumos dulkėmis. Panašu, kad ypač bakterijų kupranugariams išsivystė specialios inkstų funkcijos, leidžiančios jiems naudoti aukštą gliukozės kiekį kraujyje, o tai reguliuoja osmosinį slėgį tarp ląstelių ir jų aplinkos ir galiausiai sulaiko vandenį. Tai paaiškina, kodėl kupranugariai nuolat gyvena hiperglikemijos būsenoje, mano autoriai.

Kupranugarių kupros – ryškiausias jų bruožas – atsirado kartu su šiais genetiniais pakeitimais. Tie milžiniški riebalų kauburėliai gali sverti iki 80 svarų ir veikti kaip energijos rezervas, kai pritrūksta maisto. Autoriai mano, kad kupranugarių kuprų skaičius atitinka skirtingus būdus, kaip jų riebalų apykaita vystėsi evoliuciniu laikotarpiu, nors norint įrodyti šį ryšį reikia daugiau tyrimų.

Kol kupranugariai ėjo per natūralios atrankos mėsmalę, alpakai teko susigrumti su šaltu oru, kuris pasiekė paskutinį ledyninį maksimumą, maždaug prieš 44 000 metų. Priešingu atveju tų ilgakojų, neaiškių būtybių mėgavosi augti savo skaičiui ir plėstis žemyn iš Centrinės Amerikos į Pietų Ameriką, niekada nereikalaujant kažko tokio sudėtingo ir neįprasto kaip kupra. Taigi, nors kupranugariai buvo vertinami dėl neįtikėtino atsparumo kitu atveju tikram mirčiai dykumoje, o alpakos buvo vertinamos dėl storų, spalvingų pūkų.

Autoriai ne tik pagerina mūsų supratimą apie šiuos istoriškai ir ekonomiškai svarbius prijaukintus gyvūnus, bet ir pabrėžia, kad jų išvados gali padėti mums numatyti, kaip kitos rūšys gali reaguoti į karštesnį ir sausesnį pasaulį, ir tai gali padėti veisimo programoms, kuriomis siekiama sukurti superkupranugarį “, kuris gali klestėti vis atšiauresnėmis sąlygomis.

.

Parašykite komentarą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.