Ученые выяснили, как у колибри появилась способность к парящему полету

Способность к нему появилась у птиц из-за утраты гена FBP2.

Ученые Гарвардского университета (США) выяснили, как у колибри появилась способность к парящему полету. Как оказалось, утрата гена FBP2 у этих птиц привела к тому, что клетки их мышц получили возможность быстро усваивать фруктозу из нектара цветков. В рамках исследования ученые изучили геном длиннохвостого колибри-отшельника Phaethornis superciliosus, а затем сравнили его как с геномами других колибри, так и 45 различных птиц — в том числе домашней курицы, голубя и орла.

Этот анализ помог определить различия на генетическом уровне, позволяющие колибри получать много энергии из потребляемого сахара. Например, эти птицы способны напрямую усваивать фруктозу так же эффективно, как и глюкозу. При этом углеводы метаболизируются всего за несколько минут после попадания в организм. Как выяснилось, у общих предков колибри от 48 до 30 миллионов лет назад был потерян ген FBP2, кодирующий фрутозо-бисфосфатазу 2.

Фото: Unsplash

Благодаря этому у птиц эволюционировала способность к парящему полету и к питанию нектаром. Эксперименты с линией мышечных клеток птиц подтвердили, что нокаут гена FBP2 ускоряет гликолиз, усиливает митохондриальное дыхание, а также увеличивает число митохондрий, производящих энергию. Впрочем, кроме потери FBP2, у предков колибри могли произойти и другие генетические изменения. В частности, у ряда других белков, которые играют важную роль в метаболизме сахара, нашли аминокислотные изменения — по всей видимости они возникли из-за направленного отбора. Дальнейшие исследования помогут оценить их роль в эволюции парящего полета у колибри.

Ранее сообщалось, что ученые в рамках эксперимента переселили группу из 26 колибри вида калипта Анны (Calypte anna) на 1200 метров выше их привычной среды обитания. В результате у птиц снизилась скорость метаболизма и они стали меньше летать.