текст
Эволюция гемоглобина помогла пингвинам научиться задерживать дыхание под водой
Исследователей давно волнует, как пингвины развили свои невероятные способности к задержке дыхания под водой на длительное время. Специалисты из Университета Небраски-Линкольна смогли ответить на этот вопрос.
Почти половину своей жизни пингвины проводят под водой. Прекрасно плавать и охотиться на глубине им помогает особое устройство их тела. Однако есть ещё одно свойство, делающее пингвинов великолепными пловцами и ныряльщиками — их гемоглобин.
По сравнению с другими птицами, у пингвинов гемоглобина намного больше. Этот белок играет в жизни пингвинов важнейшую роль. Он транспортирует кислород из лёгких в кровеносную систему птиц, а затем разносит его по различным тканям их организма. Большим количество гемоглобина можно объяснить, к примеру, выносливость императорских пингвинов: в поисках пропитания эти существа ныряют на колоссальную даже для пингвинов глубину, задерживая при этом дыхание до 30 минут.
Тем не менее, то, как именно происходила эволюция гемоглобина пингвинов, до сих пор плохо изучено. Американские учёные попытались проследить изменения гемоглобина в течение всей истории развития пингвинов на Земле.
Поставив для себя такую задачу, учёные столкнулись с необходимостью детально рассмотреть два типа гемоглобина, которые присутствовали в эволюции водоплавающих птиц. Первый тип белка принадлежал общему предку всех пингвинов, жившему около 20 млн. лет назад. Второй тип гемоглобина возник уже 60 млн. лет назад. Принадлежал он общему предку как пингвинов, так и их ближайших родственников — альбатросов, буревестников и других летающих птиц.
Мысль учёных была проста: так как один гемоглобин возник до того, как пингвины стали пробовать плавать под водой, а другой — уже после того, как пингвины ассимилировались в водных условиях, разница между этими двумя белками укажет на важный скачок в эволюции дыхательной системы пингвинов и их способности плавать.
Несмотря на то, что сравнить оба белка было крайне непросто, учёным удалось это сделать. Они отметили, что гемоглобин более старшего общего предка пингвинов схватывал и транспортировал кислород менее быстро и эффективно, чем гемоглобин предков пингвинов, которые уже вовсю рассекали водные просторы.
Кроме того, белок ближайших по времени общих предков пингвинов был более биохимически подготовленным к погружениям под воду: высокая чувствительность к кислотности позволяла гемоглобину не допускать потери кислорода при задержке дыхания. Также учёные отметили, что этот вариант гемоглобина эффективнее доставлял кислород в различные ткани тела пингвинов. Именно этот момент в эволюции гемоглобина и сделал современных пингвинов такими выносливыми.
Фото: Craig Chandler, University Communication
Наука
Антон Тальский
Машины и Механизмы
Всего 0 комментариев
Обычная простуда может частично обеспечить иммунитет против COVID-19
В горах Эфиопии найден новый вид хамелеона
