Ученые Университета Небраски раскрыли тайну способности крокодила не дышать под водой

Когда жертва погружается, они дожидаются того момента, когда внезапно вскочат, взмывают над водой и хватают животное зубами. Крокодилы могут нырять только на задержке дыхания, потому что они дышат воздухом. Об этом сообщает "Газета.ru".

Благодаря наличию в крови особого вида гемоглобина рептилия может оставаться неподвижной несколько часов. Джей Сторц из Университета Небраски в Линкольне и его коллеги решили исследовать этот процесс, чтобы лучше понять, как крокодилы приобрели эту отличительную черту - единственную среди челюстных позвоночных.

Гемоглобин связывает и высвобождает кислород в легких, где он используется тканями. У большинства позвоночных органические фосфаты контролируют, насколько хорошо гемоглобин может поглощать и удерживать кислород, присоединяясь к нему и заставляя его выделять газ.

Вместо фосфата, который используют другие животные, крокодилы используют бикарбонат, который образуется в результате распада углекислого газа. В результате большого количества углекислого газа, вырабатываемого тканями, также вырабатывается большое количество бикарбоната, который "заставляет" гемоглобин переносить кислород к тканям, где он больше всего необходим.

Последний общий предок всех птиц, общий предок современных крокодилов возрастом 80 миллионов лет и далекий предок крокодилов (архозавр) были изучены на предмет реконструированного гемоглобина, чтобы понять, как такая система могла развиться в ходе эволюции. Оказалось, что только гемоглобин прямого предка крокодила не связывал фосфаты и был чувствителен к бикарбонату.

Затем исследователи начали вводить специфичные для крокодилов мутации в гемоглобин архозавра. В результате авторы смогли определить, какие мутации в гемоглобине архозавра сделали его более похожим на гемоглобин современных крокодилов. Оказалось, что за эволюцию изменений реакции гемоглобина на бикарбонаты и фосфаты ответственны разные наборы мутаций, и развитие одного механизма не зависит от гибели другого. Другими словами, чувствительность к фосфатам и чувствительность к бикарбонатам отключались отдельно.

Исследователи приходят к выводу, что множественные мутации могут комбинироваться, чтобы производить функциональные изменения, которые больше, чем сумма их индивидуальных эффектов. Мутация, которая сама по себе не оказывает функционального влияния, может проложить путь для дополнительных мутаций во многих отношениях с четкими и немедленными последствиями.