Биология

Ученые исследовали эволюцию цвета кожи у змей

Milinkovitch/UNIGE

Группа исследователей из Женевского университета изучила разнообразие цветов кожи маисовых полозов. Ученые выяснили, что появление лавандовой окраски змей вызвано мутацией гена, участвующего в формировании лизосом. Аналогичная мутация у людей вызывает синдром Чедиака — Хигаси, который характеризуется альбинизмом и нарушениями иммунной системы. Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Цвет кожи позвоночных зависит от хроматофоров — клеток в поверхностных слоях эпидермиса, которые содержат пигмент. Существуют три типа хроматофоров: меланофоры — черные или коричневые, ксантофоры — красные и желтые; и иридофоры — с кристаллами, отражающими свет. У млекопитающих есть только меланофоры, в то время как рептилии, амфибии и рыбы имеют все три типа клеток. Известно, что пигменты меланофор накапливаются в органеллах, связанных с лизосомами (LRO — lysosome-related organelles). Это небольшие внутриклеточные везикулы, которые имеют то же происхождение, что и лизосомы.

Группа исследователей из Женевского университета изучает окраску кожи маисовых полозов (Pantherophis guttatus). Как правило, это змеи оранжевого цвета с красно-черными пятнами. Однако мутации могут приводить к появлению лавандой окраски с розовыми и серыми пятнами. Эксперименты показали, что эти изменения цвета происходят вследствие единственной мутации в гене LYST, который регулирует формирование и перемещение лизосом. У людей эта мутация вызывает синдром Чедиака — Хигаси, который характеризуется альбинизмом, нарушением иммунной системы и накоплением увеличенных лизосом. Ученые также проанализировали гепатоциты, основные клетки печени, содержащие многочисленные лизосомы. Гепатоциты «лавандовых» полозов содержали гораздо более крупные и агрегированные лизосомы. С помощью электронной микроскопии авторы выяснили, что морфология и расположение везикул в хроматофорах были изменены.

Таким образом, новые типы окраски не появлялись с нуля, а произошли из-за небольших изменений в процессе эволюции. Дальнейшие исследования обеспечат лучшее понимание механизмов, ответственных за огромное разнообразие цветов и узоров на коже позвоночных, особенно тех, которые играют роль в таких функциях, как маскировка, внутривидовая коммуникация, защита от хищников или воздействия солнечной радиации.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.