Учёные выяснили, почему вампировые летучие мыши — единственные млекопитающие, способные выжить, питаясь одной только кровью.
Исследователи сравнили общий геном подсемейства вампировых летучих мышей (включает три вида) с 26 другими видами летучих мышей и выявили 13 генов, отсутствующих или больше не работающих у вампировых. В течение долгого времени генные изменения помогали им адаптироваться к диете на крови, богатой железом и белком, но с минимальным содержанием жиров и углеводов. Результаты исследования были опубликованы 25 марта в журнале Science Advances.
Часть потерянных генов связана со сниженной секрецией инсулина (FFAR1 и SLC30A8), ограниченными запасами гликогена (PPP1R3E) и уникальной физиологией желудка (CTSE). Другие потерянные гены, вероятно, связаны со смещением состава питательных веществ (ERN2 и CTRL) и разнообразием патогенов крови (RNASE7), а также особенным зрением, за счёт чего у вампировых наблюдается специфическое зрение благодаря строго ночному образу жизни (PDE6H и PDE6C). Вероятно, потеря REP15 помогла вампировым адаптироваться к высоким уровням железа в рационе за счёт увеличения экскреции железа, а потеря CYP39A1 могла способствовать развитию их исключительных когнитивных способностей. Эти результаты расширяют понимание биологии вампировых летучих мышей и геномных основ адаптации к питанию кровью.
Как указал соавтор работы, научный специалист института Макса Планка Майкл Хиллер, исследуемые летучие мыши живут в Южной и Центральной Америке и в основном представляют собой живое воплощение Дракулы. Они обладают размерами около 8 см в длину и размахом крыльев 18 см. Охотятся ночью, кусая лакая кровь домашнего скота или других животных.
Большинство млекопитающих не смогло бы выжить на низкокалорийной жидкой диете исключительно на крови. Лишь три вида вампиров из 1400 смогли приспособиться к подобному рациону. Остальные питаются преимущественно насекомыми, фруктами, нектаром, пыльцой или животными, такими как маленькие лягушки и рыба.
«Кровь просто ужасный источник пищи, — указала Ханна Ким Франк, специалист по летучим мышам из Тулейнского университета, не участвовавшая в исследовании. — Крайне странно и удивительно, что вампировые летучие мыши способны выживать питаясь только кровь. Это странно даже для летучих мышей».
Некоторые другие существа также могут питаться только кровью, в том числе комары, клопы, пиявки и блохи.
Опубликованная вчера работа дополняет исследования другой команды учёных, определившей 3 из 13 потерянных генов.
«Новая статья показывает, насколько вампировые летучие мыши отличаются даже от своих близкородственных мышей, питающихся нектаром и фруктами», — указала Кейтт Лэнгвиг, специалист по летучим мышам из Virginia Tech, не участвовавшая в исследовании.
При подобной низкокалорийной диете вампировые летучие мыши не могут долго обходиться без еды. В крайних случаях сытые особи даже могут отрыгивать пищу, чтобы поделиться с голодающим соседом. Хиллер предположил, что они, вероятно, запоминают, кто помогал им в прошлом. У летучих мышей довольно сложные социальные взаимоотношения.
«Это не родственные отношения, — сказал Тулейн. — Они просто замечают и запоминают: ты отличный сосед, я тебя вознагражу».
***
Подробнее:
— Moritz Blumer et al, Gene losses in the common vampire bat illuminate molecular adaptations to blood feeding, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abm6494
— M. Lisandra Zepeda Mendoza et al, Hologenomic adaptations underlying the evolution of sanguivory in the common vampire bat, Nature Ecology & Evolution (2018). DOI: 10.1038/s41559-018-0476-8