Тибетские собаки и песцы

Одним из интересных вопросов эволюционной биологии млекопитающих является то, каким образом происходит приспособление к жизни на больших высотах. В первую очередь, конечно, изучают людей — жителей высокогорий, но не только.

В электронном препринте статьи из Genome Research большая группа китайских ученых изложила результаты секве-нирования геномов 60 собак, в том числе представителей пяти пород, живущих в Тибете на высоте от 800 м до полутора километров. Оказалось, что систематические генетические отличия высокогорных и обычных пород наблюдаются в двух локусах — в бета-глобиновом кластере (что, видимо, отражает биофизические различия в связывании кислорода при разреженном воздухе на большой высоте) и в районе гена EPAS1. В этом гене были найдены четыре новые мутации, одна из которых находится в консервативной части домена PAS.Эта мутация приводит к уменьшению сопротивления крови при движении по сосудам, что, видимо, является приспособительным признаком при кислородном голодании. Интересно, что мутации в области того же гена ранее были найдены и у тибетцев, однако они не влияют на белковую последовательность.

Но и традиционная палеонтология приносит неожиданные результаты, и тоже связанные с тибетскими представителями семейства собачьих. Традиционно считалось, что песцы (Vulpes lagopus), имеющие общего предка с лисами (род Vulpes), возникли в Европе в результате постепенной адаптации к холодному климату во время оледенений. Однако недавно на Тибетском плато была найдена челюсть нового вида Vulpes qiuzhudingi, очень похожая на челюсти современных песцов. Возраст находки — 4-5 млн лет. В отличие от большинства лис, имеющих смешанную диету из растений и мяса, песцы питаются только мясом, и это отражается на строении их зубов. Точно такие же особенности видны и в челюсти нового вида. Тем самым песцы, как и ряд других северных животных (например, вымерший шерстистый носорог Coelodonta thibetana) приобрели свои особенности в холодном Тибете, а уж оттуда распространились в арктические области. Впрочем, ряд палеонтологов считает эту теорию недоказанной, поскольку общие особенности могли быть результатом конвергентной эволюции — так что остается надеяться, что удастся найти более молодые образцы, из которых можно будет выделить ДНК.

М.Г.

Gou X. et al. Whole genome sequencing of six dog breeds from continuous altitudes reveals adaption to high-altitude hypoxia. Genome Research. Published in AdvanceApril 10, 2014, http://dx.doi.org/10.1101/gr.171876.113

Wang X. et al. From ‘third pole’ to north pole: a Himalayan origin for the arctic fox. Proc. R. Soc. B. Published in Advance June 11, 2014, http://dx.doi.org/10.1098/rspb.2014.0893.

Qui J. Origins of arctic fox traced back to Tibet. Nature, June 11, 2014, http://dx.doi.org/10.1038/nature.2014.15398