Отсутствие повышенной концентрации гемоглобина у диких обезьян гелад позволило адаптироваться к недостатку кислорода
Обезьяны гелада уникальны, они живут намного выше своих родственников бабуинов в Эфиопском нагорье на высоте от 6 000 до 14 000 футов над уровнем моря. Ученые хотели выяснить, как эти обезьяны выживают на таких высотах и даже процветают, мирно пасясь на горных травах. Этот вопрос особенно интересен, поскольку гелады живут на большой высоте гораздо дольше, чем любая человеческая популяция.
Группа экспертов из Университета штата Аризона (ASU) под руководством профессора Ноя Снайдера-Маклера и постдокторального исследователя Кеннета Чиоу поставила перед собой задачу выяснить генетические адаптации, которые позволяют обезьянам жить в горах.
Одним из первых, что проверили исследователи, был гемоглобин гелады, и сразу же они обнаружили изменения в молекулярной последовательности гемоглобина гелады. Сначала исследователи подумали, что гемоглобин был модифицирован, чтобы удерживать большую концентрацию кислорода. Однако эта идея была быстро опровергнута, когда ученые проверили концентрацию кислорода в крови гелады в сравнении с кровью бабуина и человека, которая оказалась одинаковой.
"Отсутствие повышенной концентрации гемоглобина у диких гелад, живущих на большой высоте, говорит о том, что они все еще могут обеспечивать ткани достаточным количеством кислорода, несмотря на его пониженную доступность", - объяснил Чиоу. "Существует множество других способов физиологической компенсации недостатка кислорода, которые могут повлечь за собой различные изменения в дыхании или кровообращении, влияющие на перенос кислорода".
Ученые сравнили размеры грудной клетки гелад и бабуинов и обнаружили, что действительно, у гелад грудная клетка больше. Грудная клетка может быть больше, чтобы вместить большие легкие как адаптацию к жизни на большой высоте (и в разреженном воздухе). Это, как объясняют ученые, похоже на изменения размеров грудной клетки людей, живущих в горах Анд, которые также рассматриваются как адаптация к высокой высоте. Неясно, обусловлен ли размер груди гелады генетикой или ростом на большой высоте.
После секвенирования генетического кода гелады исследователи обнаружили 103 гена, которые могли быть отобраны для адаптации к жизни в высокогорье. Гены, которые были отобраны для адаптации, имеют параллели с человеческими, например, генетические адаптации, обнаруженные у тибетцев, эфиопов, непальских шерпов и глубоководных ныряльщиков баджау. Однако многие гены не имели параллелей.
"Хотя мы обнаружили много совпадений между путями отбора у гелады и человеческих популяций, живущих на больших высотах, за исключением известных примеров, перечисленных выше, мало генов, выявленных в ходе нашего анализа, оказались общими с генами-кандидатами, о которых сообщалось в исследованиях высокогорных человеческих популяций или других высокогорных приматов", - сказал Чиу.
Однако эксперты сделали еще одно важное открытие. Они обнаружили хромосомные различия между геладами в северных и центральных районах. Это позволяет предположить, что на самом деле они могут быть двумя отдельными видами, неизвестными науке.
Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.
