Краткий отчет об исследовании появился на сайте ТГУ. Основным предметом исследования стал малярийный комар. Авторы работы отмечают, что это один из самых устойчивых видов на Земле, возраст которого составляет почти 180 миллионов лет.
Первые динозавры появились в триасовом периоде, между 240 и 220 миллионами лет назад. А малярийные комары рода Anopheles возникли 179 миллионов лет назад. Это означает, что малярийные комары десятки миллионов лет сосуществовали с динозаврами и сумели пережить глобальную катастрофу, случившуюся около 66 миллионов лет назад после падения гигантского астероида на Землю.
Та катастрофа спровоцировала массовое вымирание видов, динозавры полностью исчезли с лица планеты. Томские ученые сумели выяснить, за счет чего комарам удалось выжить тогда и продолжать выживать даже в самых неблагоприятных условиях.
"Главная причина - "полезные" мутации, которые накопились в геноме этих насекомых и распространяются под давлением отбора в максимально короткие сроки", - сообщили в ТГУ.
Исследователи выяснили, что малярийные комары имели огромное преимущество перед крупными животными, включая динозавров, а впоследствии и мамонтов. Комары способны эволюционировать значительно быстрее крупных существ, то есть они более пластичны и быстрее адаптируются к изменяющимся условиям внешней среды.
"Хромосомные инверсии могут обеспечивать малярийным комарам те свойства, которых эти насекомые не имели ранее, например, устойчивость к засухе или избыточной влажности, к холоду или теплу, приспособление к питанию кровью на новых хозяевах, адаптацию к новым патогенам и прочее", - объясняет один из авторов научной статьи Игорь Шарахов.
Хромосомные инверсии - вид перестройки, при которой происходит поворот участка хромосомы на 180 градусов. Благодаря высокой скорости хромосомных изменений, малярийные комары благополучно выжили даже в условиях массового вымирания флоры и фауны на планете.
Ученые нашли в Забайкалье следы динозавра мелового периодаКроме того, на степень выживаемости вида влияет, в том числе, средний возраст его представителей. И здесь у комаров тоже нашлось неоспоримое преимущество. Цикл их жизни довольно быстр и скоротечен. Исследователи отмечают, что комары становятся половозрелыми уже через 7-10 дней после развития из яйца.
Это означает, что за год сменяется несколько поколений комаров, каждое из которых по-своему адаптируется к происходящим изменениям внешней среды.
"Генные и хромосомные мутации возникают в половых клетках спонтанно, поэтому каждое новое поколение - это возможность для новых мутаций, которые могут оказаться полезными в таких условиях и сохраниться в следующем поколении", - объясняют ученые.
А у крупных животных такой возможности нет. Подсчитано, например, что динозавры и мамонты жили примерно по 70-80 лет, а половозрелости достигали только к 14-15 годам. Соответственно, они попросту не могли быстро адаптироваться к стремительно меняющимся условиям.
Предыдущие исследования, по словам Шарахова, показали, каждая вторая буква ДНК в геномах африканских малярийных комаров является полиморфной, то есть имеет мутантный вариант.
"Для сравнения, в геноме человека такие генные мутации встречаются в 100 раз реже. Именно накопленные в ходе эволюции генные мутации позволяют комарам быстро приспосабливаться к изменениям среды, а также вырабатывать устойчивость к разнообразным инсектицидам, используемым для контроля их численности", - резюмирует Игорь Шарахов.