Полосатый окрас шерсти животных — как это работает?

Полосатый окрас шерсти животных — как это работает?

Многим учёным интересно, как именно зебры получили свои полоски. Проблема в том, что исследовать этих животных в лабораторных условиях весьма сложно. Но теперь у генетиков появились некоторые подробные сведения о механизме возникновения черно-белого узора на шерсти многих животных. Примечательно, что получили они их в процессе изучения мышей и бурундуков.

Анализ генетических механизмов, которые в итоге привели к возникновению полосатого окраса, важно для более точного понимания того, какие именно факторы способствовали эволюции. Полоски — это не просто украшение: в 2012 году команда исследователей утверждала, что, среди прочего, благодаря им зебры менее привлекательны для назойливых насекомых, вроде оводов и слепней. Другие животные используют полосатый мех в качестве маскировки, позволяющей сбить с толку хищника или слиться с рельефом местности. Кроме того, по яркому специфическому узору представители одного вида могут узнавать друг друга.

Для Хопи Хоэкстр, эволюционного биолога из Гарвардского университета, изучение полосок в первую очередь позволяет понять, как будет в дальнейшем изменяться окрас современных млекопитающих. Новая статья, опубликованная в журнале «Nature», демонстрирует результаты её работы. Команда исследователей уже работала с мышами, изучая гены, стимулирующие рост пигментных клеток и выработку пигмента, но те грызуны были изначально лишены полосатого окраса. Так что учёные решили работать с африканскими полосатыми мышами (Rhabdomys pumiliom), которые живут на юго-западе Африки и характерны чередующимися тёмными и светлыми полосами, идущими вдоль спины.

Её команда впервые каталогизировала расположение бесцветных, тёмных и желтоватых волосков на мехе животного (при этом все они имели тёмное основание). Соответственно, светлые полосы формируются за счёт бесцветных волосков, а тёмные — за счёт преобладающего большинства чёрных. Затем они отследили развитие кожного покрова в эмбрионах мышей и обратили внимание на то, что гены, ответственные за окрас, были активны в разное время по мере развития кожи. Пигмент-продуцирующие клетки (меланоциты) не развивались в полной мере в тех областях, которые соответствуют светлым полоскам, и эти недоразвитые клетки и производили менее насыщенный пигмент. За это оказался ответственен ген Alx3, выступавший в роли ингибитора белка, позволявшего клеткам начать выработку пигмента.

Исследователи также изучили восточных бурундуков, чей окрас похож на полосы африканских мышей, хотя они развивались независимо друг от друга (так называемая конвергентная эволюция). Они обнаружили, что и здесь Alx3 сыграл решающую роль. Поскольку бурундуков и мышей разделяют 70 миллионов лет эволюции, Хоекстра и её коллеги уверены, что этот же ген может принимать активное участие в формировании характера окраса узора шерсти и других млекопитающих. С этим согласны далеко не все генетики, но в случае с зебрами есть одна любопытная зацепка.

Предварительное исследование показало, что ген Alx3 был куда более активен в коже, соответствующей белым частям меха животного, чем в тех, которым соответствует чёрный мех. Как бы то ни было, учёным ещё предстоит довести до конца все тестирования и сопоставить информацию воедино. Как знать, может быть в процессе исследований они обнаружит другие интересные подробности?

Перейти к источнику цитирования

Вернуться в новостную ленту

Структурно-функциональные изменения растительности в условиях техногенного загрязнения на Крайнем Севере
В монографии представлены результаты многолетних исследований ...

Environmental Social Science: HumanEnvironment interactions and Sustainability
Environmental Social Science offers a new synthesis of environmental studies, defining the nature of human-environment interactions and providing the ...

Эволюция почв речных долин степного Зауралья во второй половине голоцена
Монография посвящена природно-антропогенной эволюции почв в условиях вековой ...