Карликовые морские коньки — удивительные создания. Эти крошечные морские позвоночные, часто не превышающие двух сантиметров в длину, — мастера камуфляжа, способные подстраиваться под текстуру и цвет кораллов, в которых они живут. У некоторых видов даже есть крошечные бугорки на коже, имитирующие полипы горгонариевых морских кораллов. Сливаясь с фоном, они становятся практически невидимыми для хищников и дайверов, пытающихся их обнаружить.
Как же они эволюционировали, чтобы так хорошо избегать обнаружения? Группа китайских и немецких учёных решила это выяснить. Сначала они создали подробную карту всего генетического кода, или генома, карликового морского конька. Затем они сравнили его с геномами других морских коньков и похожих рыб. Это позволило им определить конкретные гены, которые делают карликовых морских коньков такими уникальными. Исследователи также изучили, какие гены активны и как организована ДНК по мере развития морского конька.
Особый интерес вызвал ген hoxa2b, участвующий в развитии черепно-лицевой области. Он входит в семейство главных генов-контролеров, называемых гомеозисными селекторными генами, которые отвечают за организацию общего плана строения тела у большинства животных, от насекомых до человека.
Исследователи обнаружили, что карликовые морские коньки потеряли 438 полных генов, присутствующих у других морских коньков, и 635 генов с мутациями, делающими их нефункциональными. Они также обнаружили, что эти крошечные существа потеряли множество важных генетических «переключателей» рядом с генами, контролирующими рост и развитие.
В своей статье, опубликованной в Трудах Национальной академии наук , исследователи утверждают, что эти генетические потери ответственны за отличительные черты карликовых морских коньков.
«Наше исследование показывает, что необычайные способности к адаптации карликового морского конька являются результатом обширной потери генов и регуляторных элементов, тесно связанной с его симбиотическим образом жизни», — пишут они.
Ярким примером является ген hoxa2b, который, как выяснилось, не функционирует. По мнению учёных, именно он, скорее всего, затормозил рост головы карликового морского конька, придав ей миниатюрную, выпуклую мордочку, напоминающую коралловый бугорок.
Исследование также показало, что у карликовых морских коньков иммунная система значительно слабее, чем у других рыб. У них отсутствуют гены MHC (главные гены гистосовместимости), которые кодируют белки, участвующие в борьбе с патогенами. Исследователи предполагают, что это не является проблемой, поскольку их хозяева — кораллы — вырабатывают антимикробные соединения, защищающие как кораллы, так и морских коньков.
Сниженная иммунная система может быть причиной ещё одной уникальной особенности карликового морского конька — беременности самцов. Перенос эмбрионов внутрь организма потенциально может спровоцировать атаку иммунной системы, но потеря некоторых генов, возможно, была адаптацией, которая позволила самцам вынашивать потомство.
