Научная работа показала, что общий предок китов был успешным глубоководным ныряльщиком, который отлично ориентировался в сумеречной зоне океана благодаря зрению, приспособленному к тусклым условиям.
Предки китов — частично водные млекопитающие, у которых был общий предок с современными бегемотами. Для лучшего понимания эволюционной истории китов ученые решили изучить белок родопсин, который поглощает световое излучение и посылает сигнал, проходящий в мозг через сетчатку. Компьютерное моделирование позволило ученым изучить разные параметры родопсина у китов и их родичей среди млекопитающих.
Анализ помог обнаружить ассоциированную с родопсином генетическую последовательность, которая была у общего предка всех китов. Лабораторные опыты показали, что ранний китовый родопсин был особо чувствительным к синей части видимого спектра, что логично, если учесть, что синий свет глубже всего проникает в океанские воды. Биохимические свойства белка указали на то, что сетчатка первых китов была способна быстро реагировать на изменение интенсивности освещенности.
Образцы взяли как у китов, так и у родственных им млекопитающих. С помощью компьютерных вычислений авторы идентифицировали последовательность генов, касающихся родопсинов, у общего предка китообразных.
Затем ген экспрессировали в клеточных культурах, выраженных в лаборатории. Результаты показали, что архаичный белок обладал необычными биохимическими свойствами, необычными для сухопутных видов.
Так, он был крайне чувствителен к синему свету, проникающему в толщу воды. Также сетчатка древних китов быстро реагировала на изменения уровня освещенности.
Исследование показало, что и в дальнейшем киты претерпели ряд эволюционных изменений. Заселяя океаны, они занимали различные экологические ниши. Одни начинали охотиться у поверхности, другие погружались на глубину, третьи проникали в пресные воды.
В ходе новых исследований ученые планируют проанализировать неврологические изменения, которые помогли китам адаптироваться к воде. Ранее стало известно, каких генов лишились киты, покинув сушу. Это гены, связанные с ростом волос, свертываемостью крови, гормоном сна и выработкой слюны.
