Кожного року ці риби гинуть з разом з літнім пересиханням озер, а нове покоління відроджується з настанням сезону дощів завдяки специфічним “генам анабіозу”.
Вчені виявили у африканського бірюзового кіліфіша (Nothobranchius furzeri), рибок, що мешкають в озерах Зімбабве та Мозамбіку, особливі гени, які дозволяють їхнім ембріонам переходити у стан анабіозу, щоб пережити щорічну посуху. В такому стані, який ще називають діапаузою, ікринки перебувають близько восьми місяців.
Про це пише Science Daily.
Результати генетичного дослідження кіліфішей показали, що рибки розвинули здатність переходити у стан анабіозу лище 18 мільйонів років тому шляхом кооптації дуже давніх генів. Це означає, що у генів, які виникли приблизно 473 мільйони років тому, під селективним тиском в процесі еволюції з’явилися нові функції.
Дослідники стверджують, що аналогічний механізм адаптації у боротьбі за виживання розвинувся і в інших живих істот, які можуть впадати в анабіоз, наприклад, мишей.
“Вся програма схожа на день і ніч – є життя в нормальному стані і життя в стані діапаузи, і те, як це сталося, сталося шляхом перетасування або перепідключення регуляторної області цілого набору генів”, – розповіла провідна авторка дослідження, молекулярний біолог Енн Брюне зі Стенфордського університету.
Вчені зазначили, що кіліфіши відмінно пристосувалися до умов існування в африканських озерах, які влітку повністю зникають і знов наповнюються водою з настанням сезону дощів. Мальки кіліфішей дуже швидко дорослішають і активно розмножуються. Їхній життєвий цикл складає лише пів року, навіть у неволі. Ікра риб залишається у сухому грунті, а ембріони переходять у стан анабіозу і оживають, як тільки знов опиняються у водному середовищі наступного року.
Ембріональна діапауза у цього виду риб відрізняється від такої в інших видів своєю екстремальністю. Дослідження виявили, що ембріони кіліфішей зберігають життєздатність у лабораторних умовах до двох років, хоча у природі пауза зазвичай триває не більше восьми місяців. Крім того, ембріони кіліфішей переходять в анабіоз на пізніших стадіях розвитку ніж інші види живих істот, які мають таку властивість.
“Вони знаходяться приблизно в середині розвитку, і багато органів вже сформовані на цій стадії — у них є мозок і серце, що вже б’ється. В анабіозі серце припиняє битися, а потім оживає. Це єдиний відомий нам вид хребетних, який може піддаватися діапаузі на такому пізньому етапі розвитку”, — пояснив соавтор дослідження Парам Прія Сінгх із Каліфорнійського університету.
Дослідники з’ясували, що гени, які кодують здатність переходити у стан анабіозу, відповідають також за ліпідний обмін в організмі риб. Це наштовхнуло їх на думку, що саме синтез певних видів ліпідів забезпечує тривале зберігання життєздатності у стані діапаузи.
“Під час діапаузи у них, мабуть, набагато вищий рівень тригліцеридів та жирних кислот з дуже довгим ланцюгом, які є формами зберігання та, можливо, також сприяють довгостроковому захисту мембран організму”, – пояснила Енн Брюне.
Саме в напрямку вивчення впливу ліпідного обміну на стан анабіозу вчені планують продовжити свої дослідження.
