Древнейшая из ныне живущих рыб раскрыла свои генетические секреты: исследователи из Института Броада (США) сообщают в журнале Nature, что им удалось расшифровать геном латимерии.

Чучело латимерии в Венском музее естествознания (фото mrkvos).Латимерия из отряда целакантообразных, наверное, самая известная из живых ископаемых. Все целаканты считались вымершими ещё 70 млн лет назад, но в 1938 году учёные заметили в улове южноамериканских рыбаков среди прочей добычи латимерию. Оказалось, её анатомия, чрезвычайно схожая с останками древних лопастепёрых рыб, не менялась последние 300 млн лет. За это латимерию и назвали живым ископаемым.

Понятно, что находка была сенсационной, однако дальнейшее исследование латимерий столкнулось с определёнными трудностями. Эти рыбы живут на больших глубинах, подъёма на поверхность не выдерживают, а кроме того, они весьма редки: за 75 лет было описано только 309 встреч с латимерией (сюда относятся выловленные экземпляры, глубоководные наблюдения и пр.). Перед учёными, задавшимися целью проделать полный генетический анализ, стояла задача сохранить скоропортящиеся ткани рыбы до того, как они будут доставлены в лабораторию. Поэтому исследователям пришлось объяснить рыбакам с Коморских островов, как взять и законсервировать кусочек латимерии, если она попадётся в улове.

Образцы, надо сказать, были собраны ещё в 2003 году, но до 2011-го никаких геномных исследований не проводилось — из-за отсутствия средств и оборудования. Секвенирование ДНК латимерии заняло шесть месяцев и потребовало усилий 91 человека. В первую очередь учёных интересовала скорость накопления изменений в генах латимерии. С одной стороны, это должно было показать, как давно целаканты оформились в качестве обособленной группы позвоночных, с другой — позволило бы сравнить скорость эволюции лопастепёрых рыб со скоростью эволюции рептилий, птиц, млекопитающих и других рыб. Как и ожидалось, генетические изменения у латимерий происходили весьма медленно, как минимум в два раза медленнее, чем у млекопитающих и, к примеру, ящериц. Что и объясняет необычайную «консервативность» этих рыб на протяжении последних 300 млн лет.

Другая главная «изюминка» латимерий (помимо их возраста) — особенности строения плавников, из-за которых их и называют лопастепёрыми. Считается, что плавник латимерий (и вообще целакантообразных) есть нечто среднее между обычным плавником рыб и конечностью наземных позвоночных. То есть рыбы, которые решили выйти на сушу (будь то целаканты или их потомки), якобы могли выползать на берега именно с помощью таких плавников-лопастей.

Учёные обнаружили в геноме латимерии участок, которого нет у обычных рыб, но который имеется у наземных позвоночных. Поскольку наблюдать за развитием живой латимерии до сих пор нельзя, авторы работы пересадили этот фрагмент ДНК мышиному эмбриону. Так удалось выяснить, что эта ДНК действительно управляет формированием костей запястья, плюсны и пальцев. Как всё происходит у самих латимерий, неизвестно, но, скорее всего, у них эти гены тоже участвуют в формировании концевых отделов конечностей.

Кроме того, латимерии оказались похожи на наземных позвоночных ещё несколькими регуляторными участками в ДНК, которые относятся к иммунитету, обонянию, циклу мочевины и индивидуальному развитию. То есть изменения касались не только конечностей, и с генетической точки зрения целакантообразные готовились к выходу на сушу основательно. Правда, остаётся всё равно непонятным, почему именно латимерии эволюционировали столь медленно.

Среди современных рыб есть ещё одни кандидаты на звание первопроходцев суши — это двоякодышащие рыбы, однако их геном слишком велик (100 млрд пар нуклеотидов против 3 млрд у латимерий), и исследователи пока только собираются им заняться.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В окрестностях Форт-Уэрта (штат Техас, США) обнаружены фрагменты ископаемого черепа, который палеонтолог Джон Граф из Южного методистского университета (США) описал как новый вид целакантов Reidus hilli.

Череп целиканта Reidus hilli Образцу около 100 млн лет; тем самым это не только первый целакант, найденный в этом районе, но и самый юный экземпляр из штата Одинокой звезды.

Отряд целакантообразных возник около 400 млн лет назад (одно из самых древних позвоночных на планете) и достиг максимального разнообразия в триасе. Считалось, что они вымерли около 70 млн лет назад, пока у берегов Африки в Индийском океане в 1938 году не нашли латимерию — представителя единственного существующего ныне рода целакантов. Кстати, из современных рыб это ближайший родственник сухопутных позвоночных: плавники имеют необычный скелет, что позволяет считать их предшественниками конечностей более поздних животных. Г-н Граф отмечает, что это как раз и позволило потомкам целакантов подняться с морского дна и выбраться на сушу.

Reidus hilli обладал ничем не примечательными размерами для своего времени. Его череп имеет в длину около 45 мм, в ширину — 26 мм. Общая длина тела оценивается не более чем в 40 см.

Г-н Граф утверждает, что это прекрасный экземпляр нового семейства Dipluridae (не путать с мигаломорфными пауками), которое он сам же описал и назвал. По его словам, это переходная группа между наиболее молодыми семействами целакантов Mawsoniidae и Latimeriidae (к последнему относятся современные латимерии), которые намного крупнее (1−3 м).

Образец обнаружил местный палеонтолог-любитель Роберт Рейд (в его честь назван новый род), прогуливаясь по району, в котором собирались строить новые дома. Окаменелость валялась в обыкновенной вымоине. Конечно, г-н Рейд не знал, что ему попался фрагмент черепа целаканта, но это не умаляет его заслуг.

Откуда целаканты в Техасе? 100 млн лет назад там находился большой пролив, который делил Северную Америку пополам — от Мексиканского залива до Северного Ледовитого океана. Кстати, это добавляет уникальности находке. Более древние целаканты предпочитали пресную воду, лишь в меловом периоде некоторые из них стали выходить в море.

Теперь номенклатура отряда целакантообразных насчитывает 81 вид.

Результаты исследования опубликованы в Historical Biology: An International Journal of Paleobiology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА