Ископаемые пигменты проливают новый свет на эволюцию позвоночных

Палеонтологи UCC обнаружили новые доказательства того, что судьба позвоночных животных за последние 400 миллионов лет определялась микроскопическими пигментами меланина.


Этот новый поворот в истории эволюции животных основан на передовом анализе гранул меланина – меланосом – у многих различных ископаемых и современных позвоночных, включая рыб, амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. и меланосомы традиционно связывают с внешними тканями тела, такими как кожа, волосы и перья, и играют важную роль в защите от ультрафиолета и укреплении тканей. Однако анализ того, где разные животные хранят меланин в организме, показывает, что разные группы позвоночных концентрируют меланин в разных органах, показывая изменения в том, как животные использовали меланин за последние 400 миллионов лет.

Исследование, опубликованное сегодня в журнале Тенденции в экологии и эволюции, возглавляли палеонтологи UCC профессор Мария Макнамара, доктор Крис Роджерс, доктор Валентина Росси и аспирант Тиффани Слейтер, а также международная группа эволюционных биологов из Швейцарии.

«Большинство исследований ископаемого меланина сосредоточено на меланине в ископаемых перьях и коже, а также на цветах древних животных», – сказал руководитель исследования профессор Макнамара. «Сравнивая у разных животных – сколько у них меланина, где он встречается, какой тип и состав меланина присутствует – и изучая окаменелости, мы обнаружили новые доказательства изменений в функциях меланина с течением времени. . “

Исследования показывают, что у земноводных и рептилий концентрируется во внутренних органах, где он поддерживает иммунную систему и хранит металлы. Однако у птиц и млекопитающих почти весь меланин содержится в волосах и перьях. У этой разницы есть неожиданный источник – эволюция иммунной системы и теплокровный образ жизни.

«У наличия меланина в организме есть свои плюсы и минусы», – сказал член команды доктор Росси. « чрезвычайно полезен, но он также генерирует свободные радикалы, которые вредны. Это создает серьезную проблему для животных».

В ходе эволюции волос и перьев млекопитающие и птицы развили более сложную иммунную систему, чем у амфибий и рептилий. Это означало, что внутренние органы больше не нуждались в большом количестве меланина. Затем запасы меланина переместились в волосы и перья, которые являются мертвыми тканями, тем самым удаляя вредные металлы и свободные радикалы из частей живого тела.

«Меланин – это двусторонняя монета», – сказал профессор Макнамара. «Это полезно, но токсично. Птицы и млекопитающие в основном придумали гениальное решение в раннем триасе – закачивать в новые, внешние, мертвые ткани кожи, которые развивались в то время. Это создало сцену для эволюции невероятных разнообразие оперения и рисунка меха, которое мы наблюдаем сегодня ».

Исследование также показывает, что ключевые гены могут быть отображены на цветовых узорах в окаменелостях, отслеживая генетическую эволюцию меланина с течением времени, и что животные предпочтительно используют менее токсичные формы меланина. «Мы еще многого не понимаем в генетике и физиологии меланина», – сказал д-р Дюкрест из Лозаннского университета. Однако ясно то, что летопись окаменелостей является ценным источником информации, которую мы можем использовать в будущем ».

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments