Международный коллектив ученых, который возглавляла Мария Лисандра Сепеда Мендоса (Marie Lisandra Zepeda Mendoza) из Копенгагенского университета, секвенировал геном и кишечный микробиом летучей мыши обыкновенного вампира (Desmodus rotundus), чтобы установить, какие адаптации помогли этому животному перейти на его специфическую диету.
Обыкновенные вампиры широко распространены в Центральной и Южной Америке. Название они получили из-за того, что питаются кровью млекопитающих или, реже, птиц. По ночам они отыскивают спящих животных, наносят им укус в места, где под кожей много капилляров и выпивают за один прием до 60 граммов крови. Слюна этих летучих мышей содержит обезболивающие вещества, поэтому их жертва даже не просыпается. Ближайшие родственники обыкновенного вампира – мохноногий (Diphylla ecaudata) и белокрылый (Diaemus youngi) вампиры – тоже питаются кровью, но преимущественно птиц.
«Питание кровью – очень редкий тип рациона в животном мире, особенно если это облигатное (обязательное) питание кровью. Столь экстремальная диета означает, что для выживания этим существам необходимо множество адаптаций»,– говорит Мария Мендоса. Главным результатом исследования стало обнаружение у вампиров большого количества мобильных элементов генома – транспозонов, известных также как «прыгающие гены». Они действительно способны перемещаться по геному, вырезаясь и встраиваясь в цепочку ДНК, благодаря ферменту транспозазе. Наибольшее количество транспозонов у вампиров находится на участках, где расположены гены, отвечающие за метаболизм жиров и витаминов. Также их много среди генов, связанных с защитой от вирусов, которые могут проникнуть в организм вампира из выпитой крови. Обнаруженный тип транспозонов обладает высокой мутагенной способностью и, по мнению исследователей, именно он помог вампирам быстрее адаптироваться к новому типу питания.
Секвенирование бактериальной ДНК из кишечника вампиров помогло найти еще одно приспособление к питанию кровью. Гены, ответственные за выработку антикоагулянтов, не дающих крови жертвы свертываться во время питания вампира, имеются в геноме самой летучей мыши, однако и у ее кишечных бактерий обнаружены гены, препятствующие свертыванию крови. Видимо, они поддерживают ее в жидком состоянии в пищеварительной системе вампира. По сравнению с кишечными микробиомами других летучих мышей у бактерий-симбионтов вампиров обнаружилось больше генов, связанных с синтезом витаминов, таких как каротиноиды, которые вампир не может получить из крови своих жертв. Всего в кишечнике летучих мышей – вампиров обнаружили присутствие более 280 видов бактерий.
Исследование опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution.
