«Кровавая диета» перестроила организм вампиров

Способность питаться кровью помогла летучим мышам-вампирам выжить в естественном отборе, несмотря на кажущуюся опасность заражения и бедность крови питательными веществами. Согласно исследованию, опубликованному в Nature Ecology & Evolution, в ходе эволюции у вампиров сформировались геном и кишечная микрофлора, идеально подходящие для сосания крови.

«У вампиров «экстремальная диета» — в том смысле, что их организму пришлось много к чему приспосабливаться», — рассказал ведущий автор исследования Лисандра Цепеда Мендоза, биогенетик из Копенгагенского университета и эксперт по микробиомам (сообществам микроорганизмов проживающих в пищеварительном тракте). Соотношение плюсов и минусов от питания кровью на первый взгляд кажется удручающим: кровь не только кишит бактериальными и вирусными заболеваниями, но и бедна питательными веществами. Она содержит слишком мало углеводов и витаминов, и слишком много соли. Но как только летучие мыши научились пить чистую кровь, доступной для них еды стало гораздо больше, а конкуренции меньше.

Вампировые летучие мыши, или десмодовые (Desmodontidae) – единственные млекопитающие, которые питаются исключительно кровью. Все три вида этого подсемейства обитают в Латинской Америке, у них очень острые зубы, которые сбривают волосы жертвы, прежде чем пронзить ее кожу, а химические вещества в их слюне препятствуют свертыванию крови. Команда из 30 ученых исследовала геном и микробиом кишечника вампира обыкновенного, Desmodus rotundus. Этот вид сравнили с 1200 видами летучих мышей, питающихся фруктами и насекомыми, и обнаружили значительные различия.

Их геном не отличается по размеру, но содержит в два раза больше транспозонов – фрагментов ДНК, которые могут менять положение в геноме. Эти «прыгающие гены» были сосредоточены на участках ДНК, отвечающих за иммунную систему и метаболизм, которые резко отличаются у вампиров и у других летучих мышей. D. rotundus, например, может перерабатывать большое количество азотистых отходов жизнедеятельности, содержащихся в крови. В его кишечнике также обнаружен впечатляющий арсенал защитных бактерий, которые производят антивирусные вещества.

«Мы хотели понять, как геном и микробиом кишечника работают вместе, чтобы преодолеть проблему питания только кровью», – рассказал соавтор исследования Том Гилберт, поддерживающий все более популярную среди биогенетиков «хологеномную» теорию эволюции. Согласно ей, хологеном (совокупность генов организма-хозяина и его симбиотических бактерий) рассматривают как единую эволюционную единицу. Полученные данные подчеркивают, что важно исследовать хозяина и его микробиоту как целостную систему, чтобы понять механизм приспосабливания, лежащий в основе радикальной кровяной диеты.