Анализируя геномы бесхвостых земноводных, ученые пришли к выводу, что светлая полоса на позвоночнике, которая позволяет лягушкам и жабам вводить хищников в заблуждение, появлялась и исчезала в процессе эволюции множество раз. А за появление такого рисунка у некоторых видов отвечает ген ASIP, связанный с выработкой меланина у млекопитающих.
Группа исследователей из Нью-Йоркского университета Абу-Даби предложила новую концепцию эволюции цветовых узоров на коже бесхвостых земноводных (лягушек и жаб). Многие из этих амфибий имеют вдоль спины светлую полосу, которая при наблюдении сверху создает оптическую иллюзию, будто животное разделено на две половины, что сбивает с толку хищников. Хотя этот узор распространен среди лягушек по всему миру, до сих пор было крайне мало известно о его эволюции или генетическом происхождении.
В исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution, ученые провели широкомасштабный сравнительный анализ геномов 2700 видов бесхвостых. Оказалось, позвоночная полоса появлялась в процессе эволюции сотни раз у разных видов, как правило, обитающих на земле, так как хищники часто атакуют их сверху. У древесных амфибий этот узор, наоборот, исчезал.
Чтобы лучше понять генетическую основу этого окраса, ученые исследовали эфиопскую травяную лягушку Ptychadena robeensis, у которой позвоночная полоса отличается в разных морфах — у разных особей она может быть широкой, тонкой или отсутствовать совсем. Исследователи обнаружили, что с рисунком полосы у этого вида связан ген ASIP. Причем, чем выше была экспрессия ASIP, тем шире оказывалась полоса.
ASIP — хорошо изученный ген у млекопитающих, который, как известно, связан с выработкой пигмента меланина. Тот факт, что он связан с цветовыми узорами у лягушек, открывает новые возможности для исследования узоров амбиций.
Ученые также сравнили геномы близкородственных P. robeensis видов лягушек и обнаружили, что, хотя они имеют одинаковые узоры, генетических вариаций P. robeensis у них нет. Таким образом, аллели, выявленные у P. robeensis, возникли недавно. Исследователи пришли к выводу, что позвоночная полоса быстро эволюционировала у лягушек, поэтому они могли быстро адаптироваться к изменениям окружающей среды.