Верблюды помогают людям более 5000 лет, с тех пор как они были одомашнены в Сомали и Аравии. Столетия завоеваний, торговли, разведки и экспансии были проведены на горбах этих животных благодаря их невероятной адаптации к экстремальной жизни в пустыне. Верблюды могут терпеть температуры выше 100 ° F в течение нескольких дней подряд, и они могут безопасно потерять до 25 процентов от общего веса тела между посещениями водопоя. Для сравнения, потеря всего 15 процентов массы тела смертельна для большинства млекопитающих.
Связанный контент
- Американцы подают альпаку на ужин
- Армия Соединенных Штатов использовала верблюдов до окончания гражданской войны
Корень этих адаптаций, однако, был загадкой. Чтобы попытаться восполнить пробел в знаниях, большая группа исследователей из учреждений в Китае, Саудовской Аравии и Дании решила выполнить высококачественные последовательности всего генома двух видов верблюдов в мире, бактрианов-верблюдов - двугорбого, мохнатого сорта, который живет в Азии - верблюды-верблюды, одногорбые из Африки и с Ближнего Востока. Для сравнения, команда также обратилась к альпаке, близкому родственнику верблюда, который менее терпим к суровой, жаркой окружающей среде. У альпаки нет горбов, и они ведут более спокойную жизнь в прохладных высокогорных районах Южной Америки.
Сегодня, сообщая в Nature Communications, команда показывает, что верблюды и альпака делят около 83 процентов своего генома с людьми и скотом. Гены предполагают, что общий предок верблюдов и альпаки, скорее всего, откололся от крупного рогатого скота около 42, 7 миллионов лет назад, время, которое соответствует самым ранним подобным верблюду окаменелостям, найденным в Северной Америке. Затем это существо раскололось на верблюдов и альпак около 16.3 миллионов лет назад. Верблюды-бактрианы и дромадеры начали диверсифицироваться благодаря небольшим накопленным мутациям после того, как их общий родственник мигрировал из Северной Америки в Евразию около 4, 4 миллиона лет назад.
Будучи так тесно связаны, и виды верблюдов, и альпака имеют лишь несколько ключевых отличий в своей генетической архитектуре. Но после изучения более 20 000 генов в каждом из трех видов, команда обнаружила, что верблюды, в частности, показали исключительно высокие показатели эволюционных изменений в течение относительно короткого периода времени. Авторы пишут, что «это повышает вероятность адаптации верблюдов к пустыне». Другими словами, верблюдам пришлось быстро двигаться вперед по своей эволюционной траектории, чтобы выжить в пустыне.
Двугорбый верблюд в пустыне Такли-Макан в Китае. (Cultura / Corbis) Адаптация включает в себя усиленную реакцию на стресс, такие как тепло, интенсивное УФ-излучение и пыльные бури; подправлены жировой и водный обмен; лучшая защита глаз в виде длинных ресниц и глаз, способных противостоять яркому солнечному свету; и большая устойчивость к респираторным заболеваниям для борьбы с пылью пустыни. В частности, бактрианы-верблюды, в частности, развили особые функции почек, которые позволяют им использовать высокий уровень глюкозы в крови, который регулирует осмотическое давление между клетками и окружающей средой и в конечном итоге удерживает воду. Это объясняет, почему верблюды, кажется, постоянно существуют в состоянии гипергликемии, считают авторы.
Горбы верблюдов - их наиболее заметная особенность - появились рядом с этими генетическими правками. Эти гигантские толстые курганы могут весить до 80 фунтов и выступать в качестве запаса энергии, когда еды становится мало. Авторы полагают, что количество горбов у верблюдов соответствует различным способам развития их жирового обмена по эволюционной шкале времени, хотя необходимы дополнительные исследования, чтобы доказать эту связь.
Пока верблюды шли через мясорубку с естественным отбором, альпака столкнулась с какой-то холодной погодой, которая достигла последнего ледникового максимума, около 44 000 лет назад. В противном случае эти длинноногие, пушистые создания наслаждались ростом их численности и распространением вниз из Центральной Америки в Южную Америку, никогда не сталкиваясь с необходимостью чего-то столь же громоздкого и диковинного, как горб. Таким образом, в то время как верблюды ценились за их невероятную стойкость к верной смерти в пустыне, альпака ценилась за их густой, яркий пух.
В дополнение к углублению нашего понимания этих исторически и экономически важных домашних животных, авторы указывают, что их результаты могут помочь нам предсказать, как другие виды могут реагировать на более горячий и сухой мир, и это может помочь в программах разведения, которые стремятся создать « суперкамера », которая может процветать в самых суровых условиях.
