Международная группа исследователей во главе с Копенгагенским университетом провела картирование генома утконоса и нашла ответы относительно происхождения некоторых из его странных особенностей.
Утконос откладывает яйца, но является млекопитающим, он беззубый, но с ядовитой шпорой, обладает перепончатыми лапками, светящимся мехом и 10 половыми хромосомами.
Полный геном не только дал некоторые ответы на вопрос о том, как возникли причудливые особенности утконоса, но и важен для улучшения понимания того, как развивались и другие млекопитающие, включая людей.
Утконос принадлежит к древней группе млекопитающих – монотремам. Генетически это смесь млекопитающих, птиц и рептилий. Утконос сохранил многие оригинальные черты своих предков.
Одной из самых необычных характеристик утконоса является то, что, хотя он откладывает яйца, у него также есть молочные железы, которые используются для кормления своих младенцев, но не так, как другие млекопитающие – через соски, а через расширенные поры на животе. Молоко стекает по шерсти матери, скапливаясь в бороздках, и детеныши его слизывают.
В ходе эволюции люди потеряли все три так называемых гена вителлогенина, каждый из которых важен для производства яичных желтков. У они имеются. Утконосы обладают одним из этих трех генов вителлогенина. Именно благодаря оставшемуся гену, утконосы и продолжают откладывать яйца. У всех других млекопитающих гены вителлогенина были заменены генами казеина, которые отвечают за способность производить казеиновый белок – основной компонент молока млекопитающих. Исследование установило, что утконос также несет гены казеина. Это означает, что производство молока у всех существующих видов млекопитающих развивалось с помощью одного и того же набора генов, полученных от общего предка, который жил более 170 миллионов лет назад, вместе с ранними динозаврами в юрский период.
Другая особенность, которая делает утконоса настолько уникальным, заключается в том, что в отличие от подавляющего большинства млекопитающих он беззубый. Хотя ближайшие предки обладали зубами, современный утконос оснащен двумя роговыми пластинами, которые используются для размалывания пищи. Исследование показывает, что утконос потерял зубы примерно 120 миллионов лет назад, когда исчезли четыре из восьми генов, ответственных за развитие зубов.
Еще одна странность утконоса, исследованная учеными, заключалась в том, как определяется их пол. И у человека, и у любого другого млекопитающего на Земле есть две половые хромосомы, определяющие пол: хромосомная система X и Y, в которой XX – это женщина, а XY – мужчина. Однако утконосы могут похвастаться сразу 10 половыми хромосомами, связанными в один комплекс. Соответственно, комбинация XXXXXXXXXX даёт самку, а XYXYXYXYXY — самца.