«Кровавая» диета рукокрылых вампиров потребовала сложной адаптации всего организма и отключения 13-ти генов, связанных с пищеварением, выработкой энергии и памятью.
Вопреки распространенным легендам, кровь – далеко не самый питательный продукт. Калорий в ней куда меньше, нежели в мясе, а тем более жире, и единственные теплокровные животные, способные выживать исключительно на чужой крови – это небольшая группа мелких летучих мышей, которых так и называют вампировыми.
Они обитают в Центральной и Латинской Америке и по ночам находят спящих птиц или млекопитающих (включая человека), незаметно прокусывают кожу, впрыскивают обезболивающие и антикоагулянты – и выпивают пару десятков миллилитров. Для животного это, как правило, довольно незначительное количество, но для самого вампира оно сравнимо с его собственным весом, и зачастую даже взлететь с жертвы ему бывает непросто.
Но кровь мало калорийна, и выбирать вампиру не приходится: пара дней голодания – и он вовсе погибнет от истощения. Этим кровососам действительно приходится не жить, а выживать, а для этого – отключить больше десятка важных для «обычных» млекопитающих генов. Об этом рассказывается в новой статье германских ученых, опубликованной в журнале Science Advances.
Михель Хиллер (Michael Hiller) и его коллеги сравнили геном обыкновенных вампиров Desmodus rotundus с геномами 26-ти других видов рукокрылых, обнаружив, что у тех не работает целых 13 генов, очевидно, связанных с адаптацией к питанию кровью. Три гена кодируют вкусовые рецепторы, которые для «кровавой диеты» действительно не так нужны, как для животных, поедающих, например, плоды или нектар растений.
Другие отключенные гены связаны с выработкой инсулина (FFAR1 и SLC30A8) и превращением сахаров в гликоген (PPP1R3E) и другие молекулы, в виде которых организм обычного млекопитающего сохраняет запасы энергии. У рукокрылых вампиров эти гены не работают, поскольку они вряд ли в принципе способны выпить столько низкокалорийной крови, чтобы получить излишки и запасать их.
Так же отключены и ненужные гены, отвечающие за выработку желудочного сока (ERN2 и CTRL), который нужен для переваривания более разнообразной пищи. Не работает и ген REP15, отвечающий за всасывание железа в кишечнике, иначе летучая мышь получала бы из крови такие количества этого металла, которые оказывали бы токсическое действие на ее организм.
Любопытно, что один из отключенных генов может быть связан с питанием кровью лишь косвенно: авторы работы полагают, что, работая в мозге, он стимулирует когнитивные способности десмодусов. Эти летучие мыши известны своим «интеллектом» и высокой социальностью, которая, опять-таки, помогает выживать на крайне бедной кровяной диете. В случае необходимости они могут отрыгивать часть добытой крови прямо в рот другому вампиру, делясь с ним дефицитными калориями.
При этом десмодусы точно запоминают, кто, с кем и когда поделился, а кто нет, и в будущем относятся к своим соседям соответствующе. Возможно, что для формирования таких сложных и долгих отношений им понадобилось отключить один из генов, CYP39A1. У других животных он, помимо прочего, ослабляет связи между нейронами, но у вампиров работает, позволяя им лучше дружить.
Автор: Сергей Васильев