Виновата генетика: открыта особенность роста миниатюрных рыб
Представьте, что вы — бычок, небольшая рыба из огромного семейства, включающего более 2000 видов. Допустим, вы относитесь к среднему типу бычков с длиной тела примерно 7,5−10 см. Среди ваших дальних родственников встречаются настоящие великаны, чья длина превышает 30 см. Но есть и совсем миниатюрные родственники, чей размер едва достигает 2,5 см. Ученые из Мичиганского университета изучили причины столь сильного разброса размеров среди бычков, пишет Phys.org.
Исследование показало, что у некоторых бычков наблюдается повышенная активность двух генов, которые подавляют рост, что приводит к сохранению миниатюрных размеров. Более того, изучая различные группы бычков на протяжении длительного периода времени, специалисты обнаружили, что миниатюрные бычки используют одни и те же генетические механизмы для регулирования своего размера уже с эоцена — периода, начатого более 50 миллионов лет назад.
«Размер тела, пожалуй, является наиболее важным признаком организма. Он влияет на множество биологических процессов — от метаболизма до размножения», — отмечают авторы исследования. По словам экспертов, понимание механизмов, регулирующих размер тела, важно не только для эволюционных биологов, но и для биомедицинских работников, стремящихся разобраться в процессах роста опухолей.
Чтобы установить, какие именно гены сильнее всего ассоциированы с размером тела, ученые построили филогенетическое древо, охватывающее 162 вида бычков. Затем они детально рассмотрели три группы бычков, регулярно демонстрирующих противоположные крайности — либо миниатюризацию, либо увеличение размеров.
Оказалось, что у миниатюрных видов бычков гены CDKN1B и ING2, связанные с регулированием и ограничением количества клеток, демонстрируют высокую активность, в то время как у более крупных видов активно выражены гены, связанные с размножением и пролиферацией клеток. Особый интерес ученых привлек ген CDKN1B, который действует как ингибитор роста, блокируя деление клеток на определенной фазе стандартного клеточного цикла. Это ограничивает общее количество клеток и, соответственно, темпы роста и деления.
«Те же самые генетические механизмы, которые контролируют размер тела у млекопитающих и других модельных организмов, функционируют и у этих крошечных рыбок, живущих на коралловых рифах. Изучая эти закономерности на протяжении миллионов лет, мы видим, что законы роста и размеров глубоко сходны у всех позвоночных», — заключают авторы исследования.
Ранее ученые выяснили, как животные воспринимают оптические иллюзии.
