Хромосоми представників сімейства котячих змінюються набагато повільніше, ніж у інших ссавців. Автори нового дослідження вирішили з’ясувати причини цього, проаналізувавши ДНК кількох видів. Вони також дізналися про особливу еволюційну «гарячу точку» на статевій хромосомі кішок і чому леви розрізняють феромони гірше, ніж тигри.
Котячі – це сімейство своєрідних хижих звірів, які широко поширені по всій земній кулі. Різні види диких кішок (і єдиний вид домашньої) сильно відрізняються один від одного звичками, будовою тіла, соціальними взаємодіями особин і таке інше.
У той самий час їх геноми (а точніше структура хромосом) розрізняються слабо. Навіть хромосоми лева та домашньої кішки дуже близькі, при тому, що зовні ці тварини такі несхожі. Справа в тому, що в ході еволюції геноми котячих змінюються вкрай повільно. Вони набагато менш пластичні, ніж у інших груп ссавців (наприклад, приматів). У тих перебудови геному відбуваються приблизно в сім разів частіше: хромосоми подвоюються, обмінюються фрагментами, змінюються у вигляді тощо.
Автори нової статті в журналі Nature Genetics вирішили детальніше дізнатися, чому хромосоми котячих настільки консервативні, а заразом і про інші особливості їх геномів. Вчені розглянули кілька видів та використали новий метод, який дозволяє простежити передачу ДНК потомству від конкретного батька.
Виявилося, що на тлі стабільного котячого геному виділяється одна ділянка з величезною швидкістю мутацій. Це так звана область DXZ4, яка знаходиться в центральній частині статевої X- хромосоми – вона мутує на 99,5 відсотка швидше, ніж геном в середньому. Автори з’ясували, що DXZ4 працює як свого роду «гаряча точка» еволюції, яка допомагає котячим успішно утворювати нові види. Для цього вони розглянули розбіжність двох близьких кішок – домашньої Felis catus і очеретяного кота Felis chaus.
Також вчені звернули увагу на гени, задіяні в нюху котячих. Кішки – активні хижаки, які постійно використовують свій чутливий ніс на полюванні. У той же час у котячих виявились і суттєві відмінності, наприклад, між двома великими хижаками — левами і тиграми. Виявилося, леви Panthera leo мають менше нюхових генів, необхідних для уловлювання феромонів, ніж, наприклад, тигри Panthera tigris. Це пов’язано з тим, що перші живуть прайдами і завжди тримаються поряд з особинами свого вигляду, тоді як другі одиночки, яким необхідно знаходити один одного за запахом.
Крім цього тигри мають у своєму розпорядженні гени, що дозволяють пізнавати багато інших запахів, це пов’язано з їх територіальною поведінкою і великими «угіддями». Кішка-рибалка Prionailurus viverrinus, у свою чергу, найкраще розрізняє запахи риби, а ось домашня кішка втратила багато «нюхових генів» через життя поряд з людиною.
Це дослідження допомагає краще зрозуміти, як влаштовані геноми граціозних диких хижаків, а також загальних улюбленців – домашніх котів. Результат може бути корисним для пояснення відмінностей у поведінці котячих та покращення способів захисту диких популяцій, а також для лікування звірів.
