Геномы окапи и жирафа продемонстрировали, как последний заполучил длинную шею

Жирафы, несомненно, являются одним из самых ярких примеров эволюции. Эти животные могут достигать шести метров в высоту, а их шеи двух метров в длину. Жирафы – самые высокие создания на нашей планете. При этом, благодаря длинным ногам, скошенной назад спине и относительно короткому туловищу, они могут развивать скорость до 60 км/ч, не теряя равновесия. Но представьте только, какой перепад высот приходится преодолевать воде, которую они пьют, крови, которая движется по их организму. Жирафы не теряют сознание регулярно только потому, что обладают уникальной сердечно-сосудистой системой, в центре которой необычайно сильный насос. Благодаря ему животные способны поддерживать кровяное давление в 2,5 раза большее, чем человек. Ближайший родственники жирафов – окапи. Они, впрочем, скорее напоминают зебр, нежели жирафов, и не обладают ни одним из эволюционных преимуществ, которые заполучили длинношеие существа. Животные разошлись в отдельные ветви на эволюционном древе сравнительно недавно — около 11-12 миллионов лет назад. Их геномы очень похожи. Именно поэтому генетическое сравнение двух видов существ должно было дать ответы на многочисленные вопросы о том, что именно легло в основу формирования физиологических особенностей жирафов. За дело взялась международная команда исследователей во главе с Дагласом Кавинером (Douglas Cavener) из Университета Пенсильвании (США) и Моррисом Агабой (Morris Agaba) из Африканского института науки и технологии Нельсона Манделы (Танзания). Учёные сравнили генетический материал от двух представителей самого крупного подвида жирафов — массайского жирафа (Giraffa camelopardalis tippelskirchi) из заповедника Масаи Мара в Кении и зоопарка Нэшвилл, и одного окапи (Okapia johnstoni) из заповедника организации Белый Дуб (White Oak), которая занимается в том числе сохранением редких видов животных. Кроме этого, в исследовании рассматривались (для сравнения) геномы ещё более чем 40 млекопитающих, включая овец, коров и людей. В итоге у жирафов, в отличие от других млекопитающих, было обнаружено 70 генов, которые характеризуют их уникальные признаки, появившиеся в ходе адаптации. Более половины из них кодируют белки, принимающие участие в регуляции развития скелета, сердечно-сосудистой и нервной систем, то есть именно того, что сделало жирафов жирафами. Интересно, что некоторые из выделенных генов участвуют в регуляции, как формирования скелета, так и сердечно-сосудистой системы. По мнению доктора Кавинера, это может означать, что небольшое количество мутаций в генах стало движущей силой адаптации жирафа к условиям существования, а именно параллельного увеличения длины шеи и развития сердечно-сосудистой системы. Авторы работы, результаты которой опубликованы в открытом доступе в журнале Nature Communications, отмечают, что на данном этапе их исследование идентифицирует конкретные гены, связанные с адаптацией жирафа, но не демонстрирует их роли в эволюции животного. Однако учёные планируют проверить эту связь в ближайшее время и даже обещают использовать методы редактирования генов на мышиных моделях. "В крайнем случае, мы создадим длинношеюю мышь", — шутит Кавинер.