Генетическая загадка глубин: как рыбы приспособились к экстремальным условиям и что угрожает океанским безднам

Исследователи обнаружили, что у рыб, выживающих в экстремальных условиях глубоководья, независимо друг от друга возникла одна и та же генетическая мутация. Это удивительное открытие указывает на то, что эволюция может следовать схожим путям даже у неродственных видов, если они сталкиваются с одинаковыми вызовами среды.
Конвергентная эволюция в действии
Ученые проанализировали ДНК 11 видов глубоководных рыб, включая рыб-улиток, кистеперых угрей и ящериц, обитающих в хадаловой зоне – области глубже 6000 метров. Оказалось, что, несмотря на разное время заселения океанских глубин (от 145 миллионов лет назад до 2,6 миллиона лет назад), у всех этих рыб произошла мутация в гене Rtf1, отвечающем за кодирование и экспрессию ДНК.
Кун Ванг, ведущий автор исследования, отметил, что эта мутация возникла как минимум девять раз у разных видов, что свидетельствует о ее ключевой роли в выживании под колоссальным давлением, в холоде и почти полной темноте.
«Это яркий пример конвергентной эволюции – когда неродственные организмы независимо вырабатывают схожие адаптации под давлением среды», – пояснил Рикардо Бетанкур, ихтиолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Человеческий след в самых глубоких точках планеты
Параллельно с генетическими открытиями ученые обнаружили тревожный факт: промышленные загрязнители проникли даже в Марианскую впадину. В тканях печени глубоководных рыб и в донных отложениях нашли:
-
Полихлорированные бифенилы (ПХБ) – токсичные соединения, запрещенные в 1970-х, но сохраняющиеся в природе десятилетиями.
-
Полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ) – антипирены, широко применявшиеся до 2000-х годов.
Эти вещества накапливаются в организмах, нарушая работу эндокринной системы и вызывая мутации. Их присутствие на глубинах свыше 10 000 метров доказывает, что даже самые удаленные уголки планеты не защищены от последствий человеческой деятельности.
Что дальше?
Открытие повторяющейся мутации у глубоководных рыб может помочь понять, как живые организмы адаптируются к экстремальным условиям – знание, полезное для медицины и биотехнологий. Однако загрязнение океанских глубин ставит новые вопросы:
-
Как токсины влияют на хрупкие глубоководные экосистемы?
-
Можно ли остановить их распространение?
Очевидно одно: даже в самых недоступных местах Земли человек уже оставил свой след, и теперь важно минимизировать дальнейший ущерб.
Исследование опубликовано в журнале Cell (6 марта 2024).