Часто считающийся самым странным млекопитающим в мире, австралийский боброподобный Утконос обладает множеством странных характеристик: он откладывает яйца вместо того, чтобы рожать живых детей, потеет молоком, имеет ядовитые шпоры и даже оснащен 10 половыми хромосомами. Теперь международная группа исследователей во главе с Копенгагенским университетом провела уникальное картирование генома утконоса и нашла ответы относительно происхождения некоторых его странных особенностей.

Он откладывает яйца, но кормит, он Беззуб, имеет ядовитую шпору, имеет перепончатые лапы, мех, который светится и имеет 10 половых хромосом. С тех пор как европейцы обнаружили утконоса в Австралии в конце 1700-х годов, причудливое, утконосое, полуводное существо озадачило научных исследователей.

Современные исследователи все еще пытаются понять, как утконос-часто считающийся самым странным млекопитающим в мире-стал таким уникальным. В настоящее время их понимание значительно продвинулось вперед. Впервые международная группа исследователей во главе с биологами Копенгагенского университета нанесла на карту полный геном утконоса. Исследование опубликовано в научном журнале Nature.

- Полный геном дал нам ответы на вопрос, как появились некоторые причудливые черты утконоса. В то же время расшифровка генома утконоса важна для улучшения нашего понимания того, как эволюционировали другие млекопитающие, включая нас, людей. В нем содержится ключ к пониманию того, почему мы и другие эвтериевые млекопитающие эволюционировали, чтобы стать животными, которые рожают живых детенышей, а не яйцекладущими животными",-объясняет профессор Гоцзе Чжан с кафедры биологии.

Утконос принадлежит к древней группе млекопитающих-монотремам, которые существовали за миллионы лет до появления любого современного млекопитающего.

- Действительно, Утконос принадлежит к классу млекопитающих. Но генетически это смесь млекопитающих, птиц и рептилий. Он сохранил многие оригинальные черты своих предков—которые, вероятно, способствуют его успешной адаптации к окружающей среде, в которой они живут", - говорит профессор Чжан.

Откладывает яйца, потеет молоком и не имеет зубов

Одна из самых необычных особенностей утконоса заключается в том, что, хотя он откладывает яйца, у него также есть молочные железы, используемые для кормления своих детей, но не через соски, а молоком, которое является потом его тела.

В ходе нашей собственной эволюции мы, люди, потеряли все три так называемых гена вителлогенина, каждый из которых важен для производства яичных желтков. Цыплята, с другой стороны, продолжают есть все три. Исследование показывает, что утконосы все еще несут один из этих трех генов вителлогенина, несмотря на то, что потеряли два других примерно 130 миллионов лет назад. Утконос продолжает откладывать яйца благодаря этому единственному оставшемуся Гену. Это, вероятно, потому, что он не так зависит от создания белков желтка, как птицы и рептилии, так как утконосы производят молоко для своих детенышей.

У всех других млекопитающих гены вителлогенина были заменены генами казеина, которые отвечают за нашу способность производить казеиновый белок, основной компонент молока млекопитающих. Новое исследование показывает, что утконос также несет гены казеина и что состав его молока, таким образом, очень похож на состав молока коров, людей и других млекопитающих.

"Это говорит нам о том, что производство молока у всех существующих видов млекопитающих развивалось с помощью одного и того же набора генов, полученных от общего предка, который жил более 170 миллионов лет назад—наряду с ранними динозаврами в юрский период", - говорит Гоцзе Чжан.

Еще одна особенность, которая делает утконоса таким уникальным, заключается в том, что, в отличие от подавляющего большинства млекопитающих, он Беззуб. Хотя ближайшие предки этого монотрема были зубастыми, современный Утконос оснащен двумя роговыми пластинами, которые используются для разминания пищи. Исследование показало, что утконос потерял свои зубы примерно 120 миллионов лет назад, когда исчезли четыре из восьми генов, ответственных за развитие зубов.

Только животное с 10 половыми хромосомами

Еще одна странность утконосов, исследованная исследователями, заключалась в том, как определяется их пол. И у человека, и у любого другого млекопитающего на Земле есть две половые хромосомы, определяющие пол-система X и Y хромосом, в которой XX является женской, а XY-мужской. Однако монотремы, включая наших утконосых друзей из Нижнего мира, имеют 10 половых хромосом с пятью Y-и пятью X-хромосомами.

Благодаря почти полным геномам хромосомного уровня исследователи теперь могут предположить, что эти 10 половых хромосом у предков монотрем были организованы в кольцевую форму, которая позже была разбита на множество маленьких кусочков X и Y хромосом. В то же время картирование генома показывает, что большинство монотремных половых хромосом имеют больше общего с курами, чем с людьми. Но то, что он показывает, - это эволюционная связь между млекопитающими и птицами.

Любопытные факты про утконосов

Утконос является эндемиком Восточной Австралии и Тасмании. Это охраняемый вид, классифицированный МСОП как находящийся под угрозой исчезновения.

Среди причин, по которым утконосы считаются млекопитающими: у них есть молочные железы, растут волосы и есть три кости в средних ушах. Каждый признак помогает определить млекопитающее.

Утконос принадлежит к отряду млекопитающих monotreme, названному так потому, что монотремы используют единственное отверстие для мочеиспускания, дефекации и полового размножения.

Животное отлично плавает и проводит большую часть времени, охотясь на насекомых и моллюсков в реках.

Его характерный клюв заполнен электрическими датчиками, которые используются для обнаружения добычи в илистых речных руслах.
Самец утконоса имеет ядовитую шпору позади каждой из его задних ног. Яд достаточно ядовит, чтобы убить собаку, и используется, когда самцы борются за территорию.

Другое исследование 2020 года показало, что мех утконоса флуоресцирует. Коричневый мех животного отражает сине-зеленый цвет, когда его помещают под ультрафиолетовое излучение.

ИСТОЧНИК