Раскрыт механизм, который позволяет современнику динозавров быть превосходным охотником
Фото Jana Telenska / Alamy
Международная команда под руководством зоологов из Университета Небраски (США) разгадала тайну крокодилов.
Крупные пресмыкающиеся подкласса архозавров могут на длительное время погружаться в мутные воды, поджидая жертву. Они нападают из-под воды, как только животное приближается, чтобы попить. Затем хищник тащит добычу на глубину, где та неизбежно захлебнется. Но не сам крокодил.
Предыдущие исследования выяснили, что секрет рептилии в наноскопических «аквалангах», в роли которых выступают гемоглобины. Они медленно разносят кислород из легких по тканям, что позволяет обходиться без воздуха. Однако биологи не могли понять, почему крокодилы оказались единственными из всех челюстных позвоночных, которые развили такое умение делать максимально эффективный вдох.
Новое исследование построили на сравнении схемы гемоглобина из трех источников:
-
от архозавра возрастом 240 млн лет — предка всех птиц и крокодилов;
-
от общего предка крокодилов возрастом 80 млн лет;
-
от последнего общего предка всех птиц.
Все они были восстановлены с помощью биохимических принципов в лаборатории.
Уникальные свойства гемоглобина крокодила оказались обусловлены 21 взаимосвязанной мутацией.
«Эта сложность и многочисленные побочные эффекты, которые может вызвать любая мутация в гемоглобине, проложили эволюционный путь, настолько запутанный, что природа не смогла проследить его даже за десятки миллионов лет», — рассказал Джей Сторц, старший автор исследования из Университета Небраски.
«Если бы это было так легко сделать, просто внеся несколько изменений, все бы виды это делали».
Джей Сторц, старший автор исследования
Как поясняют ученые, любой гемоглобин связывается с кислородом в легких, чтобы затем разнести его по кровотоку к тканям. Но у большинства позвоночных эта способность гемоглобина определена органическими фосфатами — молекулами, которые прикрепляются к гемоглобину.
У крокодилов же роль фосфатов взяли на себя бикарбонаты — продукты распада углекислого газа. Так как ткани вырабатывают большое его количество, то система распределения кислорода по тканям у рептилий становится суперэффективной. Она обеспечивает механизм медленного высвобождения и длительного использования запасов кислорода «на борту».
