Ученые приоткрывают загадку способности аллигатора подолгу оставаться под водой

Британское научное издание под названием «Современная биология» («Current Biology») опубликовало материал об исследованиях особенностей крокодильего гемоглобина, благодаря которым рептилии на протяжении долгого времени остаются под водой в ожидании очередной жертвы.

фото: club.foto.ru

Охота из засады, в которой крокодил достиг невероятных успехов, давно известна биологам. Вот гладь воды ровна и безмятежна, ничего не предвещает беды. Миг – и из неё взмывает вверх аллигатор с развернутой пастью. Жуткие челюсти с частоколом зубов клацают и… участь жертвы решена. Как же удается рептилии так долго сидеть под водой без воздуха? Единственный представитель челюстноротых позвоночных с такой способностью заинтересовал Дж. Сторца и команду исследователей из университета г. Линкольн штата Небраска. Выяснилось, что дело в особом гемоглобине.

Чем примечателен гемоглобин – способностью связываться с кислородом и переносить его в ткани. Происходит это благодаря органическим фосфатам, присоединяющимся к гемоглобину и побуждающим высвобождать необходимый для клеточного дыхания газ.

Однако у крокодила фосфаты заменяет бикарбонат, который образуется во время распада углекислого газа. Последний вырабатывают в немалом количестве ткани живого организма. Значит, образуемый при этом бикарбонат дает команду гемоглобину распространять кислород в органы и ткани, которым тот необходим. Чтобы понять, как эта цепочка сложилась в ходе эволюционных процессов, ученые исследовали реконструированные образцы гемоглобинов архозавра, предка крокодила, что жил 240 млн лет назад, и более близкого – 80 млн лет назад, а также предка птиц.

Определили, что только прямой крокодилий предок обладал особым гемоглобином, который не присоединял фосфаты, а «работал в паре» с бикарбонатом. Биологи стали рассматривать присущие крокодилу мутации и определили, какие именно из них превратили гемоглобин доисторического предка в тот, что присущ нынешним крокодилам. Результаты экспериментов говорят о том, что в процессе эволюции разные наборы мутаций вызывали изменения реакции гемоглобина. А потеря взаимодействия с фосфатами и появление реакции на бикарбонат происходило независимо одно от другого.

Подводя итог, ученые отмечают, что именно сочетание мутаций играет роль в функциональных изменениях, которая важнее суммы отдельных влияний. Мутация, которая единолично не дает значительного эффекта, в то же время дает толчок другим мутационным изменениям.