Совы - одни из редких птичьих хищников, которые ловят свою добычу ночью, и новые исследования показывают, что есть что-то особенное в том, как молекулы ДНК в их глазах упакованы, что дает им мощное визуальное преимущество в темноте.
Новое исследование предполагает, что в результате процесса естественного отбора ДНК в клетках сетчатки совы могла быть собрана таким образом, что она действует как своего рода линза или усилитель зрения, улучшая зрение в ночное время.
Эта необычная черта ранее не наблюдалась у птиц, что указывает на то, что совы прошли ее в одиночку на этом конкретном эволюционном пути, по крайней мере, среди птиц. Большинство птиц ведут дневной образ жизни, как и мы, - наиболее активны днем и спят ночью.
«В наследственной ветви сов мы обнаружили следы положительного отбора в эволюции генов, функционально связанных со зрительным восприятием, особенно с фототрансдукцией, и с упаковкой хромосом», - пишут исследователи в своей статье.
Команда изучила геномы 20 различных видов птиц, в том числе 11 сов, определив, где произошел положительный отбор - где полезные мутации сохранялись на протяжении поколений. Как и ожидалось, многое из этого произошло в области сенсорного восприятия, поэтому совы так хорошо слышат и видят.
Но команда также обнаружила признаки ускоренной эволюции в 32 генах, что было большим сюрпризом. Эти гены были связаны с упаковкой ДНК и конденсацией хромосом - как если бы структура молекул внутри глаз совы действительно адаптировалась, чтобы иметь возможность захватывать больше света.
Подобное изменение в расположении молекул ДНК в клетках сетчатки уже наблюдалось у ночных приматов, и компьютерные модели их молекулярной структуры показали, что они могут направлять свет.
Это не единственный эволюционный импульс, который есть у сов для вглядывания в темноту - например, у них также есть сетчатка, заполненная палочковыми клетками (один из двух типов фоторецепторов, периферических отростков светочувствительных клеток сетчатки глаза, названный так за свою цилиндрическую форму) для лучшего ночного зрения - и это определенно помогаетт в ловле добычи после наступления темноты.
Хотя утверждения исследователей остаются гипотетическими, это интригующая идея. Сравнение геномов также подтверждает идею о том, что совы действительно произошли от предка, который вел дневной образ жизни, поскольку наибольшие изменения, наблюдаемые в их генетике, по-видимому, связаны с усилением способностей к ночной охоте.
В то время как совы сохранили острые когти, которые они разделяют с хищными птицами, охотящимися днем, такими как орлы и соколы, исследователи обнаружили гены, которые отличались от предков сов и могли потенциально улучшить их превосходный слух, ночное зрение и мягкие перья для бесшумного полета. Если результаты исследования подтвердятся, то даже молекулы ДНК, похоже, улучшают прекрасное зрение сов.
Авторы предупреждают, что предлагаемые ими роли разных генов являются лишь предположениями на данный момент, особенно в отношении того, как на самом деле функционируют фоторецепторы в глазах совы. Прямые наблюдения и анализ могут быть основаны на выводах, изложенных здесь, и могут рассказать нам еще больше о том, как совы получили свои эволюционные преимущества.
«Наше исследование предлагает новые гены-кандидаты, роль которых в эволюции сов может быть изучена дополнительно», - пишут исследователи.
Исследование опубликовано в журнале Genome Biology and Evolution.
Источник: ScienceAlert
