Эволюция буренок: как коровы стали такими, какими мы привыкли их видеть

Что может быть привычнее, чем коровы, разгуливающие по полю в селах и деревнях? Однако для эволюционного развития этого вида потребовалось множество генетических изменений. Рассказываем, как в мире появились коровы.
Эволюция буренок: как коровы стали такими, какими мы привыкли их видеть
Gallo images

Как проводилось исследование эволюции коровы

Международная команда ученых определила генетические механизмы эволюции жвачных животных от оленька до крупного рогатого скота с помощью выявления перестроек в горячих точках хромосом. Иными словами, они выяснили, как появились коровы.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Метод позволил установить, как в ходе эволюции коровы у жвачных животных менялись гены в горячих точках – так называют участки хромосом, которые в ходе эволюции подвергаются трансформации, в отличие от холодных точек, сохраняющих блоки генов в нетронутом виде.

Один из авторов исследования руководитель научного направления Института молекулярной и клеточной биологии СО РАН доктор биологических наук Александр Графодатский объяснил, что у жвачных животных, в том числе и коров в ходе их эволюции образовалась сложная система пищеварения. Известно, что предки всех млекопитающих — насекомоядные, имеющие много общего с хищниками. Еду они практически не пережевывают, переваривают очень быстро, поэтому питаться им надо часто.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Генетические изменения, произошедшие в ходе эволюции коров, в большей степени повлияли на их пищеварительную систему, которая отличает подотряд жвачных от других видов животных
Генетические изменения, произошедшие в ходе эволюции коров, в большей степени повлияли на их пищеварительную систему, которая отличает подотряд жвачных от других видов животных

У жвачных процесс пищеварения гораздо более длительный, желудок состоит из четырех отделов и переваривание происходит в четыре этапа. Вероятно, и жвачные животные когда-то питались тем, что бегает: сегодня в Юго-Восточной Азии обитает оленек — самое маленькое и древнее жвачное животное в мире, которое при этом ест крабов и мышей. Для изучения геномов в ИМКБ СО РАН используют метод хромосомной живописи (ZooFISH).

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Такое название он получил из-за того, что хромосомы окрашиваются флуорохромами — красителями, способными светиться в ультрафиолетовом или синем излучении. Это делается, чтобы сравнивать участки хромосом у разных видов и определять, какие из них в процессе эволюции остались неизменными, а какие подверглись перестройке. Метод в совокупности с данными секвенирования и биоинформатики позволил с большой точностью определить эволюцию коров, в частности, хромосомные перестройки важнейших для эволюции представителей китопарнокопытных, к которым относятся и жвачные животные.

Как появились коровы — результаты исследования

В результате исследования выяснилось, что коровы появились за счет изменения генов в горячих точках, влияющих на регуляцию целых групп физиологически важных генов, в частности, отвечающих за пищеварение, которое является характерным для всего подотряда жвачных, принадлежащих к отряду парнокопытных, и отличает их от других животных.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Были исследованы хромосомы альпаки, серого кита, яванского оленька, сибирской кабарги, жирафа, лани, сибирской косули, черной антилопы, овцебыка и коровы. «Мы получили крайне интересные результаты, многие из них еще ждут своего подтверждения — в частности, есть основания предполагать, что те же хромосомные перестройки, которые ответственны за изменения типа пищеварения, связаны и с особенностями деторождения», — отметил Александр Графодатский.