https://frosthead.com

Защо Алпака няма гърбица

Камилите помагат на хората повече от 5000 години, откакто са опитомени в Сомалия и Арабия. Векове на завладяване, търговия, проучване и разширяване бяха пренесени върху гърбиците на тези животни, благодарение на невероятните им адаптации към екстремния живот на пустинята. Камилите могат да понасят температури над 100 ° F в продължение на дни и те спокойно могат да загубят до 25 процента от общото си телесно тегло между посещенията на водна дупка. За сравнение загубата само на 15 процента от телесното тегло е фатална за повечето бозайници.

Свързано съдържание

  • Американците сервират Алпака за вечеря
  • Армията на Съединените щати използва камили до след гражданската война

Коренът на тези адаптации обаче е загадка. За да се опитат да преодолеят пропастта в знанията, голям екип от изследователи от институции в Китай, Саудитска Арабия и Дания решиха да извършат висококачествени последователности от цели геноми на двата вида камили в света, бактрийските камили - двукрилият, рошав сорт, който живее в Азия - и дромедарни камили, еднокрилите от Африка и Близкия изток. За сравнение, екипът се обърна и към алпака, близък роднина на камилата, който е по-малко толерантен към суровите, горещи среди. Алпака нямат гърбици и те водят по-спокоен живот в прохладните планини на Южна Америка.

Отчитайки днес в Nature Communications, екипът разкрива, че камилите и алпаките споделят около 83 процента от геномите си както с хора, така и с говеда. Гените предполагат, че общият прародител на камили и алпаки най-вероятно се е откъснал от говеда преди около 42, 7 милиона години, време, което съответства на най-ранните камили, подобни на камили, открити в Северна Америка. Тогава това същество се разделило на камили и алпаки преди около 16, 3 милиона години. Бактрийските и дромедарни камили започват да се разнообразяват чрез малки, натрупани мутации, след като техният общ роднина мигрира от Северна Америка в Евразия преди около 4, 4 милиона години.

Тъй като са толкова тясно свързани, и двата вида камили и алпаките имат само няколко ключови разлики в своята генетична архитектура. Но след като изследва над 20 000 гена във всеки от трите вида, екипът откри, че камилите в частност показват изключително високи темпове на еволюционна промяна за сравнително кратък период от време. Това „повдига възможността специфичната за камилите еволюция да се адаптира към пустинна среда“, пишат авторите. С други думи, камилите трябваше да се устремят напред по своята еволюционна траектория, за да оцелеят в пустинята.

Бактрийска камила в пустинята Таклимакан в Китай. Бактрийска камила в пустинята Таклимакан в Китай. (Култура / Corbis)

Адаптациите включват засилени реакции на стрес към неща като топлина, интензивна UV радиация и прашни бури; изтънял метаболизъм на мазнини и вода; по-добра защита на очите под формата на дълги мигли и очи, които могат да издържат на ярка слънчева светлина; и по-голяма устойчивост на респираторни заболявания за борба с пустинния прах. По-специално изглежда, че бактрийските камили са развили специални функции на бъбреците, които им позволяват да използват висока кръвна глюкоза, която действа за регулиране на осмотичното налягане между клетките и тяхната среда и в крайна сметка за задържане на вода. Това обяснява защо изглежда, че камилите постоянно съществуват в състояние на хипергликемия, смятат авторите.

Гърбите на камилите - най-забележимата им характеристика - се появиха заедно с тези генетични редакции. Тези гигантски мазнини могат да тежат до 80 килограма и действат като енергиен резерв, когато храната стане оскъдна. Авторите смятат, че броят на гърбиците камилите съответстват на различните начини на метаболизма им на мазнини, развит се по еволюционната времева линия, въпреки че са необходими още изследвания, за да се докаже тази връзка.

Докато камилите преминаваха през месомелачката за естествена селекция, алпака трябваше да се справи с малко прохладно време, достигнало до последния ледников максимум, преди около 44 000 години. В противен случай тези дългокраки, размити същества се радваха да нарастват броя си и да се разширяват от Централна Америка до Южна Америка, като никога не срещнаха нуждата от нещо толкова тромаво и чуждо като гърбица. И така, докато камилите бяха ценени за невероятната си устойчивост срещу иначе сигурна смърт в пустинята, алпака стана ценен заради гъстия си пъстър пух.

В допълнение към разширяването на нашето разбиране за тези исторически и икономически важни домашни животни, авторите изтъкват, че техните открития биха могли да ни помогнат да прогнозираме как други видове могат да реагират на по-горещия, по-сух свят - и биха могли да помогнат на разплодни програми, които се стремят да създадат „ суперкамела ”, която може да процъфтява при все по-тежки условия.

Защо Алпака няма гърбица