Секрети еволюції котів нарешті розкрито

Завдяки детальному аналізу повних геномів п’яти видів котів дослідники змогли розгадати деякі давні таємниці еволюції цих тварин, що дало нам набагато краще розуміння того, як розвивалися різні види.

Міжнародна команда дослідників розглядала такі види, як домашні коти, леви і тигри, і використовувала такі методи, як тріо-біннінг: саме тут можна відсіяти та ідентифікувати ДНК, що належить кожному з батьків організму.

У цьому випадку метод був застосований до гібридів, що дозволило дослідникам розрізнити специфічні геноми з надзвичайно малою кількістю прогалин.

“Нашою метою було краще зрозуміти, як еволюціонували коти та генетичну основу відмінностей між видами котів, – розповідає Білл Мерфі, зоолог з Техаського університету A&M. – Ми прагнули зрозуміти, як вони еволюціонували, і на чому ґрунтуються відмінності між видами котів.

Дослідники виокремили геноми кількох різних видів. (Bredemeyer et al., Nature Genetics, 2023)

“Ми хотіли скористатися деякими новими технологіями, які дозволяють створювати більш повні геномні карти котів”.

Одне з питань, на яке команда шукала відповідь, – чому коти мають відносно мало складних генетичних варіацій порівняно з іншими ссавцями. Наприклад, у хромосомах лева та домашнього кота не так багато відмінностей.

Новий аналіз припускає, що причиною є частота сегментарних дуплікацій, або ділянок ДНК, дуже схожих на інші ділянки. У котів їх набагато менше, ніж у інших ссавців, що робить їхні геноми більш стабільними і призводить до зменшення кількості видів.

Хоча великі генетичні варіації не так часто зустрічаються у котів, деякі варіації все ж існують, і ще одне відкриття проливає світло на те, які частини котячої ДНК відповідають за ці зміни – особливо в тому, що стосується варіацій, які визначають окремі види.

Команда ідентифікувала певний повторюваний елемент ДНК під назвою DXZ4, який є так званим сателітним повтором: він впливає на тривимірну структуру Х-хромосоми і впливає на видоутворення. Сегмент DXZ4 у котів еволюціонує швидше, ніж 99,5 відсотка решти геному.

Нове відкриття про гени нюху також стало можливим завдяки високодеталізованим послідовностям геному. Існує багато відмінностей між видами котів, коли йдеться про ці гени – найімовірніше, тому, що деякі види котів все ще потребують сильного нюху, тоді як інші – ні.

Дослідження показало, що такі види, як рибальський кіт, зберегли гени, які допомагають їм винюхувати одоранти, що містяться у воді, і таким чином ловити здобич, тоді як домашні коти, які не мають такої потреби в полюванні, втратили багато з цих генів.

У сукупності результати дослідження показують, що там, де види котів відрізняються на генетичному рівні, ці відмінності дійсно мають значення. Це має допомогти науковцям, захисникам природи та всім, хто працює з цими граціозними тваринами.

“Наші результати відкриють двері для людей, які вивчають котячі хвороби, поведінку та охорону природи, – каже Мерфі. “Вони працюватимуть з більш повним розумінням генетичних відмінностей, які роблять кожен вид котів унікальним”.