Китайські дослідники виявили у крові великих панд унікальні рослинні мікроРНК, що походять з бамбука, які потенційно впливають на генетичну експресію та можуть пояснювати дивовижну прихильність цих хижаків за походженням до майже виключно рослинної дієти, відкриваючи нове розуміння механізмів харчової адаптації у тварин.
Великі панди належать до родини ведмежих, що класифікує їх як хижаків. Їхня травна система еволюційно пристосована до м’ясної дієти. Проте в реальності ці тварини вражають науковців своїм нетиповим раціоном.
Молекулярні основи дієтичних вподобань
Дослідження, опубліковане в журналі Frontiers in Veterinary Science, пропонує нове пояснення бамбукової дієти панд. Вчені взяли зразки крові у семи особин – трьох дорослих самок, однієї молодої самки та трьох зрілих самців. Генетичний аналіз виявив дивовижні результати.
Дослідники ідентифікували 57 мікроРНК у крові панд, які виявилися ідентичними молекулам з бамбука. Це відкриття свідчить, що рослинні мікроРНК здатні долати бар’єр кишечника, потрапляти у кровотік і потенційно впливати на функціонування генів тварин.
МікроРНК – це особливі малі молекули РНК, які не кодують білки безпосередньо. Натомість вони регулюють експресію генів, впливаючи на частоту синтезу відповідних білків. Ці молекули виявилися в екзосомах – мікроскопічних позаклітинних бульбашках у крові досліджуваних тварин.
Вплив на сприйняття та поведінку
Частина ідентифікованих мікроРНК пов’язана з механізмами сприйняття смаків і запахів. Такий вплив може допомагати пандам розрізняти їстівні та неїстівні частини рослин. Він також полегшує вибір найбільш поживних та свіжих частин бамбука.
Інші виявлені мікроРНК впливають на метаболізм дофаміну – нейромедіатора, пов’язаного з системою винагороди. Це може робити процес споживання бамбука приємнішим для панд. Такий механізм потенційно сприяв адаптації тварин до їхньої незвичайної дієти.
Дослідники припускають, що мікроРНК бамбука також можуть впливати на гени, які регулюють засвоєння вуглеводів. Вони потенційно оптимізують роботу кишечника та метаболічні процеси. Це могло полегшити перетравлення жорсткої рослинної їжі, яка становить виклик для травної системи хижаків.
Обмеження та перспективи дослідження
Автори дослідження визнають, що для остаточних висновків потрібні додаткові експерименти.
Гіпотеза про вплив мікроРНК породжує логічне запитання про первинну адаптацію. Якщо цей механізм відіграє ключову роль, то як панди спочатку перейшли на бамбукову дієту? Адже без початкового споживання бамбука рослинні мікроРНК не могли б потрапити у кровотік тварин.
Цікаво, що панди інколи проявляють хижацьку поведінку. Зафіксовані випадки споживання ними падалі та полювання на дрібних гризунів. У неволі вони можуть переслідувати птахів, демонструючи подібність до інших представників родини ведмежих.
Спостереження за такою поведінкою свідчать, що вплив мікроРНК – лише частина комплексного механізму адаптації. Панди зберігають хижацькі інстинкти, незважаючи на переважно рослинну дієту. Це вказує на складну еволюційну історію цих унікальних тварин.
Відкриття китайських вчених відкриває нові горизонти для розуміння адаптації тварин до незвичайних екологічних ніш. Воно також підкреслює складність взаємодії між рослинами та тваринами на молекулярному рівні, що може мати значущі наслідки для нашого розуміння еволюційних процесів та харчової поведінки.