Колибритата могат да се реят, защото са загубили ген, се казва в проучване

Колибритата, произхождащи от Северна и Южна Америка, са сред най-малките и най-пъргави птици в света. Често едва по-големи от палец, те са единственият вид птици, които могат да летят не само напред, но и назад или настрани. Техният характерен кръжащ полет прави това възможно.

Зависенето обаче изисква изключително енергия. В геномно изследване публикувани в списанието Наукамеждународен екип от учени, ръководен от проф. Майкъл Хилър от Центъра за транслационна геномика на биоразнообразието на LOEWE (LOEWE-TBG) във Франкфурт, Германия, изследва еволюционните адаптации на метаболизма, които може да са позволили уникалните летателни способности на колибритата.

По време на реене, колибритата пляскат с крила до 80 пъти в секунда, създавайки характерния тананикащ звук. Никоя друга форма на придвижване в животинското царство не консумира повече енергия. Съответно техният метаболизъм протича на пълни обороти и е по-активен от този на всяко друго гръбначно. За да задоволят енергийните си нужди, колибритата разчитат на захарта в цветния нектар. Метаболизмът на колибри също има някои отличителни черти: Те абсорбират захарта бързо, имат силно активни ензими, които обработват захарите, и могат да метаболизират фруктозата също толкова ефективно, колкото глюкозата – за разлика, например, от хората.

Изследователи от Франкфурт и Дрезден сега са открили как метаболизмът на птиците е от полза за клетките на летящите мускули, които позволяват на колибритата да кръжат. В своето изследване те секвенират генома на дългоопашатия отшелник (Феторнова вежда) и сравнява този и други геноми на колибри с геномите на 45 други птици, като кокошки, гълъби и орли.

Те откриха, че генът, кодиращ мускулния ензим FBP2 (фруктоза бисфосфатаза 2), е загубен при всички изследвани колибри. Интересното е, че по-нататъшни изследвания показват, че този ген вече е бил изгубен в общия предшественик на всички живи колибри, по време на период, когато се е развил летещият полет и храненето с нектар – преди около 48 до 30 милиона години.

„Нашите експерименти показаха, че целенасоченото инактивиране на гена FBP2 в мускулните клетки подобрява метаболизма на захарта. Освен това, броят и активността на митохондриите, произвеждащи енергия, се увеличават в клетки без FBP2. Всичко това вече е наблюдавано в летящите мускули на колибри“, обяснява първият автор д-р Екатерина Осипова, понастоящем постдокторант в Харвардския университет и преди това учен в Института Макс Планк по молекулярна клетъчна биология и генетика в Дрезден и LOEWE- TBG във Франкфурт.

„Тъй като генът FBP2 се експресира само в мускулни клетки, нашите резултати предполагат, че загубата на този ген в предшественика на колибрито вероятно е била ключова стъпка в еволюцията на метаболитните адаптации на мускулите, необходими за реещ полет“, добавя ръководителят на изследването Майкъл Хилър, професор по сравнителна геномика в LOEWE-TBG и Senckenberg Society for Nature Research.

В допълнение към загубата на гена FBP2, други важни геномни промени вероятно са настъпили при колибри. Няколко други гена, които играят важна роля в метаболизма на захарта, показват промени в аминокиселините при колибри, вероятно поради насочена селекция. „Уместността на промените в тези гени за еволюционните адаптации в метаболизма на колибрито трябва да бъде изяснена чрез допълнителни проучвания и експерименти“, каза Хилър.

Благодаря на изследователския институт Senckenberg и природонаучния музей за предоставянето на тази новина.

Как летят колибри

Бюлетин за наблюдение на птици

Прочетете нашия бюлетин!

Регистрирайте се за нашия безплатен електронен бюлетин, за да получавате новини, снимки на птици, съвети за привличане и идентификация и други, доставени във вашата пощенска кутия.

Запишете се безплатно

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *