Геном грызунов содержит в себе "программу" рытья нор, выяснили биологи
16 января 2013 года
Ученые обнаружили в геномах хомячков особый набор генов, который управляет длиной и размерами тоннелей, которые эти грызуны вырывают под землей, и повреждение этих участков ДНК приводит к потере способности к рытью нор, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Многие грызуны, в том числе кроты, слепыши, сурки, полевки и некоторые виды мышей живут в сложных и длинных системах нор, которые они вырывают в поисках пищи или при обустройстве жилища. Зачастую подземные "дворцы" грызунов имеют несколько отдельных "комнат", выступающих в роле "спальни", склада пищи или тоннеля, через который животное спасается от наводнений или нападений хищников.
Группа генетиков под руководством Джесса Уэбера (Jesse Weber) из университета штата Техас в Остине (США) обнаружила, что геном грызунов содержит в себе "программу" рытья нор, наблюдая за поведением береговых хомячков (Peromyscus polionotus) и родственных им оленьих хомячков (Peromyscus maniculatus).
Как объясняют авторы статьи, данные виды грызунов следуют двум абсолютно разным стратегиям рытья нор. Береговые хомячки предпочитают жить в сложных норах с разветвленными ходами, спальной "комнатой" и спасательным тоннелем, тогда как их собратья обитают в относительно коротких и простых тоннелях.
Уэбер и его коллеги обратили внимание на то, что длина норы, ее размеры и общая "архитектура" была по сути одинаковой для всех береговых хомячков, вне зависимости от территории их обитания. Более того, грызуны вырывали тоннели и в лабораторных условиях, если в их клетке был подходящий для "постройки" норы холм из песка или другой мягкой почвы.
Исследователи предположили, что причиной такого поведения их подопечных могла быть некая генетическая "программа", которая побуждала хомячков находить подходящее место и вырывать себе жилище. Ученые проверили эту гипотезу, скрестив береговых и оленьих хомячков и проследив за поведением их потомков.
Эксперимент показал, что норы гибридных грызунов представляли собой нечто среднее между сложными тоннелями береговых и простыми норами оленьих хомячков. Убедившись в наличии некой генетической "программы" постройки нор, авторы статьи попытались найти ее, сравнив геномы гибридов из нескольких поколений и их "чистых" родителей.
Оказалось, что программа рытья нор представляла собой своеобразный генетический "конструктор" из нескольких фрагментов ДНК, соединенных друг с другом. По словам ученых, добавление или удаление одного из них приводит к серьезным изменениям в стратегии рытья нор, которой следует грызун.
Так, добавление лишней копии одного участка, который удалось выделить ученым, увеличивало среднюю длину входного тоннеля на 3 сантиметра. Удаление другого участка приводило к тому, что мыши "забывали" секрет постройки спасательного выхода.
Уэбер и его коллеги полагают, что схожие генетические "программы" могут содержаться в геномах и других грызунов, умеющих выкапывать сложные норы.
Разделение этой программы на несколько независимых друг от друга участков, по всей видимости, позволяет грызунам гибко менять стратегию рытья нор при изменении условий окружающей среды или появлении новых угроз для безопасности популяции. Вполне возможно что "модульная" конструкция некоторых участков генома объясняет разнообразное поведение и других видов животных, заключают ученые.