Первоначальный вид змей потерял способность различать цвета 110 миллионов лет назад.
Для кольчатых морских змей, видя чудесный мир цвета не всегда было возможно. Эти ядовитые морские змеи которые бродят по океанам Австралии и Азии, когда-то утратили цветовое зрение, но новое исследование их геномов показывает что они потенциально восстановили способность видеть более широкую палитру цветов за последние 100 миллионов годы. Выводы были опубликовано 12 июля в журнале Геномная биология и эволюция, опубликованном издательством Оксфордского университета.
[Связанный: Путеводитель по всем местам, где нет змей.]
У животных нормальное цветовое зрение в основном определяется генами, называемыми зрительными. опсины. Множественные потери генов опсинов произошли как четвероногие - группа, включающая земноводных, рептилий и млекопитающих.- развились. Появление новых генов опсинов значительно реже, чем их потеря. А исследование 2020 года обнаружили, что некоторые виды полуводных змей из рода Helicops, обитающие в Южной Америке, являются единственными известными змеями, которые вернули себе эти гены опсина.
«Предковая змея, которая является первоначальным видом змей, потеряла способность к расширенному цветовому зрению около 110 миллионов лет назад. Это было связано с тем, что они, вероятно, жили в условиях слабого освещения, где визуальное восприятие было бы затруднено. ограничено», соавтор исследования, аспирант Университета Аделаиды и морской биолог Исаак Розеттео. рассказывает PopSci.
Этот предковый вид змей жил на суше и позже эволюционировал во все виды змей, включая морских змей. Когда их гены цветового зрения исчезли, они могли воспринимать только очень ограниченный диапазон цветов. Однако это, вероятно, начало меняться, когда начали меняться некоторые недалекие потомки. За последние 25 миллионов лет две устаревшие линии переместились из наземной среды в морскую.
С полностью секвенированный геном кольчатой змеи в руке, команда в этом новое исследование из Университета Аделаиды в Австралии, Плимутского университета в Соединенном Королевстве и вьетнамского Академия наук и технологий изучила гены зрительного опсина у пяти экологически различных видов алеппидов. змеи. Элапиды представляют собой семейство около 300 ядовитых змей, в которое входят мамбы, кобры и кольчатые морские змеи. Более широкий взгляд на это семейство дал возможность исследовать молекулярную эволюцию генов зрения.
Команда обнаружила, что у кольчатой морской змеи теперь есть четыре неповрежденных копии гена опсина. SWS1. Два из этих генов чувствительны к ультрафиолетовому излучению с более короткой длиной волны, а другой два гена развили новую чувствительность к более длинным волнам света, которые преобладают в океане. среда обитания.
«Только один [из этих генов] ожидался. Насколько нам известно, все остальные около 4000 видов змей в мире (кроме пары видов Helicops) имеют только один из этих генов. Самое интересное, что два из этих генов отвечают за восприятие ультрафиолетового света, а два других — за восприятие синего света. Ожидается, что это резко повысит их чувствительность к цветам, что может быть очень полезно в ярко освещенной морской среде», — говорит Розетто.
Авторы считают, что эта чувствительность означает, что змеи могут различать цвета, что позволяет им различать цвета. отличать хищников от добычи, а также потенциальных партнеров-змей на более красочном фоне океана.
[Связанный: Как кошки и собаки видят мир.]
Это существенно отличается от эволюции опсинов у млекопитающих, таких как летучие мыши, дельфины и др. киты во время их собственных экологических переходов. У этих млекопитающих было больше потерь опсина, поскольку они адаптировались к слабому свету и водной среде.
«Наши собственные предки-приматы развили развитое цветовое зрение, которым мы наслаждаемся, с помощью аналогичного механизма. Их опсин, чувствительный к длинным волнам, был продублирован, и одна копия была изменена, чтобы позволить воспринимать свет с другой длиной волны, чем у оригинала», — говорит Розетто. «Эти змеи сделали то же самое, только с другим зрительным опсином, и теперь их четыре копии вместо двух. Без этих дубликатов наша (и их) способность к цветовому зрению была бы сильно снижена».
