Генетическое сравнение больших и малых панд раскрывает механизмы конвергенции

Исследователи из Китайской академии наук сравнили геномы большой и малой (красной) панд и обнаружили различия, обусловленные адаптивной конвергенцией. В статье, опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences, команда описала секвенирование генома дикой красной панды и его отличия от генома большой панды.

Несмотря на сходные названия, большая и малая панды — очень дальние родственники. Большая панда близка к медведям, особенно к белому, а красная панда — к хорьковым. Однако оба вида обладают общей чертой: они питаются почти исключительно бамбуком (несмотря на принадлежность к отряду хищных) и у обоих развился «ложный палец» для его захвата. Новое исследование показывает, что эволюционные изменения, позволившие это сделать, были независимыми. Когда два или более организма независимо развивают сходные черты в ответ на схожие условия среды, это называется фенотипической конвергенцией. В данном случае два очень разных вида панд эволюционировали, приобретя очень похожие признаки.

Сравнив геном красной панды с геномом большой, исследователи обнаружили около 70 генов, связанных со сходными эволюционными изменениями их «бамбукового» образа жизни.

В частности, они нашли два гена, PCNT и DYNC2H, важных для развития конечностей. У обоих видов панд изменения в этих генах привели к дополнительному росту костей запястья в «большой палец», помогающий хватать стебли бамбука. Также были выявлены генетические сходства в ферментах, позволяющих извлекать максимум питательной ценности из бамбука. Кроме того, идентифицированы 10 схожих псевдогенов (утративших функцию) и изменения в гене, ответственном за способность ощущать вкус умами в мясе.

Полученные данные, по мнению авторов, дают представление о лежащих в основе механизмах конвергенции и адаптации.