Несмотря на то, что некоторые акулы и тунцы эволюционировали раздельно на протяжении 400 миллионов лет, у них есть общие генетические черты, связанные с более высоким метаболизмом и быстрым плаванием.
Тунец и группа ламнидных акул, в которую входят большие белые акулы, имеют некоторые общие черты, которые делают их суперхищниками, в том числе стиль плавания и способность сохранять тепло.
Несмотря на их генетическое разделение, новое исследование, проведенное Имперским колледжем Лондона, выявило множество генов в этих двух группах, которые дают им это хищническое преимущество. Гены, связанные со схожими чертами, такими как метаболизм, были выбраны преимущественно в обеих группах, а это означает, что они с большей вероятностью будут передаваться, поскольку они дают существу преимущество в выживании.
Команда также обнаружила один идентичный ген в обеих группах, который связан с метаболизмом и способностью существ производить энергию. Это открытие может помочь ученым понять взаимосвязь между генетикой и физическими чертами. Исследование опубликовано в этом месяце в журнале Genome Biology and Evolution..
Соавтор исследования, профессор Винсент Саволайнен из Департамента наук о жизни в Imperial, сказал: «У ламнидных акул и тунца жесткие тела и хвосты, что позволяет им плавать рывками. Обе эти вещи делают их более эффективными хищниками, позволяя им хватать добычу в обычно негостеприимных водах.
"Это простые черты, и те, которые эволюционировали дважды. Они дают нам отличную возможность начать действительно изучать лежащую в основе генетику и понимать связь с физическими чертами."
Гены в теле кодируют различные белки, строительные блоки всех тканей и функций в организме. Когда ген активируется и производит белки, этот процесс называется экспрессией гена.
Однако трудно напрямую связать один ген с физическим признаком, например метаболизмом, потому что экспрессия генов может различаться в разных организмах, что приводит к разным результирующим признакам.
Наблюдение за примерами одного и того же гена, используемого у двух разных животных, может дать ученым важные подсказки относительно того, как экспрессия гена связана с наблюдаемым физическим признаком.
Ламнидовые акулы и тунец имеют очень разные образ жизни и телосложение по сравнению с другими рыбами, но удивительно похожи друг на друга. Это дает ученым идеальный сценарий для поиска конвергенции генов и физических признаков.
Команда получила образцы мышечной ткани трех видов ламнидных акул и шести видов тунца, а также близкородственного вида скумбрии, и изучила все экспрессированные гены.
Несмотря на то, что необходимы сложные эксперименты, чтобы точно узнать, за что отвечает каждый ген, исследователи смогли увидеть, что гены, связанные с аналогичными процессами, включающими обмен веществ, отбираются преимущественно у акул и тунца, но не у скумбрии.