Глаз наутилуса сформировался в результате дегенерации более сложного органа

Ученые из Китая секвенировали геном единственного из ныне живущих головоногих моллюсков с наружной раковиной — наутилуса (Nautilus pompilius). Геном оказался меньше, чем у двужаберных моллюсков — осьминогов, кальмаров и каракатиц, однако содержит белковый аппарат для биоминерализации и большое количество генов врожденного иммунитета. Относительно простой глаз сформировался в результате потери ряда генов.

Credit:
Chitsanupong Chuenthananont | 123rf.com

Наутилус — единственный современный представитель головоногих моллюсков, который имеет наружную раковину. Его можно по праву считать живым ископаемым, поскольку род Nautilus известен еще с палеозоя. Однако за последние годы численность наутилусов существенно сократилась из-за коммерческого использования раковин, отсутствия ограничений на отлов и медленного полового созревания моллюска. Недавно ученые из Китая секвенировали геном наутилуса, в том числе и для привлечения внимания к проблеме сохранения вида.

Наутилус сохранил многие плезиоморфные (характерные для общего предка) черты моллюсков, такие как многокамерная наружная раковина и глаз с отверстием–зрачком, лишенный хрусталика и роговицы. Кроме того, у наутилуса хорошие способности к пространственному обучению, есть кратковременная и долговременная память, хотя размер его мозга невелик по сравнению с другими головоногими.

Недавно были секвенированы геномы нескольких представителей родственной наутилусу группы двужаберных моллюсков (Coleoidea), к которой относятся осьминоги, кальмары, каракатицы и другие виды. Геном наутилуса оказался существенно меньше, чем геномы двужаберных моллюсков. Кроме того, он имеет наименьшее число генов и самую низкую скорость эволюции среди всех головоногих. Сравнительный анализ геномов показал, что относительная простота устройства глаз наутилуса связана с сокращением или полной утратой ряда генов. Таким образом, глаз наутилуса, скорее всего, сформировался в результате дегенерации более сложного органа.

В геноме наутилуса также обнаружили уникальные белок-кодирующие гены, связанные с формированием наружной раковины из кристаллов арагонита; то есть наутилус обладает специальным белковым аппаратом для биоминерализации. Кроме того, в его геноме больше, белков врожденного иммунитета, чем у остальных головоногих. В частности, у наутилуса сильно расширен репертуар лектинов — белков, которые связывают остатки углеводов на поверхности бактериальных клеток и вызывают их агглютинацию и разрушение.

Источник

Zhang Y., Mao F., Mu H., et al. // The genome of Nautilus pompilius illuminates eye evolution and biomineralization // Nature Ecology & Evolution, 2021, DOI: 10.1038/s41559-021-01448-6

Добавить в избранное

Мы используем файлы cookie для улучшения работы сайта. Узнать больше.

Настройки файлов cookie

Мы используем файлы cookie для улучшения работы сайта, анализа трафика и показа персонализированной рекламы. Вы можете изменить настройки в любой момент.

Категории файлов cookie:

Необходимые

Эти cookie обеспечивают базовую функциональность сайта — вход в аккаунт, безопасность, оформление заказов. Отключение невозможно.

Функциональные

Функциональные cookie используются для обеспечения работы отдельных функций сайта, а также для запоминания ряда пользовательских предпочтений (например, выбранный язык, товары в корзине), с целью улучшения качества предоставляемого сервиса.

Отключение этого типа файлов cookie может привести к тому, что некоторые сервисы или функции сайта станут недоступны или будут работать некорректно. В результате, вам может потребоваться повторно вводить определённую информацию или настраивать предпочтения при каждом посещении сайта вручную.

Аналитические

Аналитические файлы cookie, включая сторонние аналитические cookie, помогают нам понять, как вы взаимодействуете с нашим сайтом. Эти файлы не собирают информацию, позволяющую установить вашу личность. Все данные обрабатываются в агрегированной и анонимной форме.

Рекламные

Рекламные cookie, включая сторонние, используются для создания пользовательских профилей и показа рекламы, соответствующей вашим интересам и предпочтениям при просмотре сайтов.

Эти cookie позволяют персонализировать рекламные сообщения, которые вы видите, делая их более релевантными. Они также могут использоваться для ограничения количества показов одной и той же рекламы и для оценки эффективности рекламных кампаний.