Новое исследование Университета Ла Троб показало, что необычный окрас шерсти двух самых редких сумчатых животных Австралии может быть вызван «сломанными» генами пигментации. Неуловимый сумчатый крот, обитающий в пустыне, и крапчатая сумчатая куница или восточный кволл, находящиеся под угрозой исчезновения, — это лишь два примера из растущего числа сумчатых с необычным окрасом.
У многих видов животных такие аномалии окраса, как меланизм (присутствие только темного пигмента в окраске) и ксантизм (преобладание желтого и оранжевого), считаются хромосомными нарушениями и негативно влияют на выживаемость особей.
Однако в ходе исследования, опубликованного в Biology Letters, учёные обнаружили, что у всё большего числа сумчатых животных необычный окрас является распространённым или даже универсальным для всех представителей вида. У чёрных восточных кволлов отсутствует участок ДНК, отвечающий за ген сигнального белка агути (ASIP), который обычно приводит к выработке светло-жёлтого или красного пигмента под названием феомеланин.
Примечательно, что почти идентичный участок ДНК был недавно обнаружен у тасманийского дьявола, близкого родственника кволлов, у которого также чёрно-коричневая шерсть. Сравнив последовательности вокруг удалённых участков ДНК, исследователи показали, что и кволлы, и дьяволы независимо друг от друга утратили гены ASIP. Это явление называется конвергентной эволюцией.
Параллельно команда изучала загадочного и редко встречающегося сумчатого крота — млекопитающее, которое «плавает в песке» и обитает в глубоких пустынях Австралии. Для этого была использована сборка генома.
Сумчатые кроты — редкие представители млекопитающих, у которых шерсть «ксантическая», то есть светло-жёлтая из-за отсутствия тёмного эумеланина. У этого вида ген под названием «рецептор меланокортина 1» (MC1R), отвечающий за отложение эумеланина, имеет мутацию, которая укорачивает его и препятствует функционированию.
Известно, что ASIP и MC1R являются ключевыми генами, контролирующими цвет шерсти у млекопитающих, и вместе они действуют как молекулярный «переключатель», регулирующий выработку эумеланина и феомеланина.
Руководитель исследования доктор Чарльз Фейгин сказал, что в норме MC1R периодически отключается с помощью ASIP, что приводит к чередованию тёмных и светлых полос в отдельных волосяных стержнях, в результате чего шерсть большинства млекопитающих приобретает серо-коричневый оттенок. Когда одна из сторон переключателя выходит из строя, этот баланс нарушается и вырабатывается только один пигмент.
«Хотя точные эволюционные последствия изменения окраса шерсти у сумчатых ещё предстоит выяснить, "сломанные гены", по-видимому, играют важную роль в этом процессе», — заключил Фейгин.
