Масштабный проект изучения птичьих геномов, на протяжении нескольких лет осуществлявшийся международным сообществом исследователей Avian Phylogenomics Consortium, увенчался сенсационными результатами. Как выяснили ученые, ближе всех к генам общего для птиц динозаврового предка расположены гены современных кур и индеек.
«Геномы птиц отличаются тем, что в них содержится больше мелких микрохромосом, чем у любых других позвоночных. Эти небольшие пакеты генетического материала, как кажется, присутствовали и у их предков-динозавров, – рассказал профессор Кентского университета Даррен Гриффин. – Изучая этот генетический материал, мы обнаружили, что курица обладает общей картиной хромосом, наиболее похожей на динозавра, ставшего предком птиц».
Исследования Avian Phylogenomics Consortium, частью которых стало открытие профессора Гриффина, поражают своим масштабом. Сотни исследователей из 20 разных стран мира на протяжении четырех лет изучали геномы 45 видов птиц. Эта выборка охватывала практически все систематическое многообразие пернатых. Суммарное машинное время, затраченное на этот проект, составляет примерно 400 лет работы отдельно взятого суперкомпьютера.
Большую помощь исследователям принесли уже упоминавшиеся микрохромосомы – особая группа хромосом, характерных главным образом для птиц. Также они встречаются у некоторых рыб, земноводных и рептилий, но неизвестны у млекопитающих. Расшифровав генетические последовательности и сравнив их между собой и с представителями других классов животных, команда исследователей опубликовала больше 20 научных работ. Вот лишь основные, самые яркие результаты, полученные учеными в ходе этого проекта:
Изучение структуры генетического материала позволяет утверждать, что среди современных птиц курица больше других напоминает динозавра, являющегося общим предком всех птиц. Этот вывод подтверждает прежние данные, полученные ранее при анализе белков, выделенных из окаменелости Tyrannosaurus rex.
Ранний общий предок наземных птиц (группы, в которую входят попугаи, вьюрки и ястребиные) был, похоже, высшим хищником. «Эта хищная черта утрачивалась на протяжении истории птиц несколько раз», – отметил один из руководителей проекта Эрик Джарвис из университета Дьюка.
Параллельное исследование крокодильего генома показало, что ранний общий предок динозавров, крокодилов и птиц, то есть всех членов группы архозавров, жил около 240 млн лет назад. Птицы стали наиболее быстроразвивающимися, а крокодилы – наиболее медленно развивающимися членами этой группы. Эти результаты проливают новый свет на эволюционную историю птиц, и почти наверняка будут иметь широкое применение в биологии и медицине, уверены участники исследований. А тот факт, что геномы птиц более компактны, может помочь ученым сосредоточиться на более точных целях при поиске генетических факторов некоторых человеческих качеств.
Статья Reconstruction of gross avian genome structure, organization and evolution suggests that the chicken lineage most closely resembles the dinosaur avian ancestor опубликована журналом Genome Biology
Doi: 10.1186/1471-2164-15-1060
