Толеранцијата на еукалиптус е проклетство и благослов за коалите National Geographic National Geographic
Со секвенционирањето на нивниот геном, од животните беа извлечени неколку важни тајни.
+ Прочитај повеќе
Коала во ветеринарна клиника јаде лисја од еукалиптус. Бирва, Квинсленд, Австралија.
Фотографија на elоел Сарторе, креативец на National Geographic
Коалите се навистина чудни мали животни, во основа. Тие се хиперспецијализирани и се потпираат на шумите на еукалиптус во Австралија, каде некако се пробиваат преку јадење отровни лисја. Тие спијат поголем дел од денот, нивните мачиња јадат измет од мајката и умираат од болести што се чини дека не претставуваат голем проблем за другите животни.
Сега истражувачки тим го секвенционираше коалагеномот и на тој начин се здоби со разни согледувања за едно од најпознатите животни во Австралија. Научниците открија како коалите се заситуваат од лисјата на еукалиптус, како ги душкаат лисјата со најмала токсичност и зошто се толку подложни на болести како кламидија.
Во повеќето региони на Австралија, бројот на коали се намали брзо во текот на последните неколку децении. Шумите еукалиптус што ги населуваат се расчистени за да направат место за градежни проекти. Покрај тоа, разни болести се шират меѓу животните.
СВЕТСКО ПРЕБАРУВАЕ
Ребека Johnонсон е генетичар во австралискиот музеј во Сиднеј и главен автор на студијата, која се појави во „Генетика на природата“. Таа добивала постојани повици од владини претставници и градежни компании кои барале нејзин совет. Тие сакаа да знаат каков придонес можат да дадат за да одржат здрава и генетски разновидна популација на коали низ целата земја.
Кој подобар начин да се одговори на овие прашања од секвенционирањето на геномот на животните? Ова е најдобрата информација „кога се обидувате да ја следите и разберете генетската разновидност во рамките на еден вид“, вели таа.
Така, таа собра тим специјалисти од целиот свет кои ја составуваа генетската загатка дел по дел. „Навистина ви треба село за секвенционирање геном“, вели Johnонсон. „Но, навистина не е толку тешко да се натераат луѓето да работат на коали, бидејќи тие се прилично симпатични“.
Симпатична - и прилично чудна. Коалите живеат на цврсти лисја од еукалиптус, кои содржат токсин толку многу што практично не се јадат за сите други живи суштества. Сепак, коалите развиле способност да ги излачуваат токсините толку брзо што можат да јадат до половина килограм лисја на ден без да им наштетат.
Сепак, лисјата содржат едвај калории, па животните спијат или одмараат 22 часа на ден.
Johnонсон и нејзиниот тим откриле дека делот од геномот на коалата одговорен за детоксикација на протеините е двојно поголем од другите цицачи. Се сомневате дека предметниот дел сигурно се удвоил себеси во одреден момент во далечното минато. По удвојувањето, дополнителните гени беа поттикнати во нови насоки со притисок на селекција и го подобрија системот за детоксикација на коалата. Потоа беше во можност поефикасно да ги отстрани штетните молекули на еукалиптус од телото на животното.
„Ова е соеволуција“, објаснува Миријам Шифман, истражувач од МИТ, кој проучувал како микробиомот во цревата на коалата придонесува за обработка на лисјата на еукалиптус. Растенијата развиваат „комплексен коктел од хемикалии“ за да не се јадат, а коалите развиваат уште подобри начини за справување со тоа.
ТОКСИН СНУФЛЕР
Тимот исто така дозна за тоа како коалите ја избираат својата храна. Со години, истражувачите гледале како коалите шмркаат лисја, а потоа јадат некои додека ги фрлаат другите. Тие се сомневаа дека животните некако можат да кажат од мирисот колку се токсични или хранливи индивидуалните лисја.
Навистина, тие пронајдоа бројни дополнителни гени во деловите на геномот што го контролираат миризливиот орган на коалата. Ова може да им помогне на животните да ги измијат суптилните разлики помеѓу состојките што му даваат мирис на еукалиптусот.
Коалите се многу добри во исфрлањето на токсичните растителни молекули од нивниот систем - но за жал, ова својство влијае и на лекови. Покрај тоа, антибиотиците го вознемируваат нивниот микробиом во цревата, така што повеќе не можат да ги користат лисјата на еукалиптус и полека умираат од глад.
Ова им отежнува на ветеринарите и научниците да третираат животни кога ќе се заразат со болести како што се хламидија. Обичните лекови што би се користеле на луѓе или други торбари едноставно не дејствуваат. Многу истражувачи со години се обидуваа да развијат ефективна вакцина против кламидија за коала.
„Сите наши напори во истражувачката заедница за коала за развој на вакцина [...] отсекогаш биле ограничени со тоа што не знаеле доволно за нивниот имунолошки систем“, вели Вила Хустон, микробиолог од Универзитетот за технологија во Сиднеј. „Сега кога разбравме илјадници гени вклучени во имунолошкиот одговор, можеме да користиме научни методи за развој на насочена вакцина.
Коалите страдаат и од ретровирус, сличен на ХИВ. Тоа го ослабува нивниот имунолошки систем, што ги прави уште подложни на болести како кламидија и рак. Понекогаш овие ретровируси едноставно се прикрадуваат во генетскиот код. Истражувачите откриле дека ретровирусите се влегле во коали десетици пати во текот на еволуцијата. И денес животните сè уште треба да се борат со вакви напади.
Сите коали кои моментално се тестираат во Квинсленд носат некоја верзија на ретровирус. Сепак, некои од современите видови на вируси се поразителни од старите варијанти. Работата со геномот им овозможува на истражувачите да водат сметка за овие соеви, објаснува Johnонсон. Ова исто така им дава на научниците основа за развој на подобра вакцина.
Одблизу разгледување на генетскиот код, исто така, може да им помогне на конзерватористите да откријат како можат да задржат барем дел од расцепканата и загрозена популација генетски разновидна.
Коалите деновиве се соочуваат со разни закани, објаснува Шенон Кјелдсен, генетичар на Универзитетот Jamesејмс Кук во Квинсленд. Генетската разновидност им овозможува на населението подобро да се справат со различните тешкотии. Но, кога популацијата ќе се вродат, „видовите како целина се влошуваат во справувањето со нови предизвици“, вели таа. Со геном како референца, биолозите сега можат да следат што се случува во различните колонии на коала - и, ако се сомневате, знаат кога да интервенираат.