Головна / Наука / Секрет живучості тарганів криється в їх генах

Секрет живучості тарганів криється в їх генах

Таргани отруюють життя людям, люди у відповідь труять тарганів – історія одного сусідства, яка більше нагадує той самий «вічний бій». Чому ж люди ніяк не можуть здобути в ньому перемогу і всі їхні засоби проти комах виявляються не такими ефективними, як хотілося б?

Відповідь криється в еволюційній історії тарганів, які, до речі, пережили динозаврів, а багато вчених думають, що їм і ядерна війна не зашкодить.

Очевидно, що для того, щоб спокійно жити в найбільш забруднених місцях і харчуватися відходами, що кишать бактеріями, а ще протистояти хімічним атакам людей, потрібно мати неймовірної сили імунітет. І секвенування геному таргана, яке провела команда з Південно-китайського педагогічного університету, показало, які саме гени роблять комах настільки витривалими.

Зазначимо, що загін таргани взагалі відрізняється великою різноманітністю: у нього входять понад 4640 видів тарганів і 2900 видів термітів. Але краще за всіх освоїти мистецтво виживання вдалося одному виду – це американський тарган (Periplaneta americana). (Насправді цей вид перекочував в Новий Світ з Африки в XVI столітті, а сьогодні є космополітичним, тобто зустрічається в різних куточках планети.)

Серед усіх секвенованих на сьогоднішній день геномів комах його геном займає друге місце по довжині (на перше встрибнула сарана). За даними дослідників, близько 60% геному американських тарганів складається з повторюваних послідовностей ДНК.

Автори роботи розшифрували також геноми жовто-коричневих, рудих і австралійських тарганів і декількох видів термітів. Виявилося, що як раз з двома видами останніх P. americana ріднять найбільш тісні генетичні зв’язки, повідомляє National Geographic.

Але, в той же час, американських тарганів відрізняє від родичів набір абсолютно унікальних генів, завдяки яким вони і процвітають навіть в найбільш несприятливих умовах і залишаються стійким до патогенів, які самі ж і переносять.

По-перше, P. americana володіє неймовірно розвиненим нюхом. У нього було знайдено майже вдвічі більше генів, що кодують нюхові рецептори, ніж у інших видів. За словами вчених, завдяки цим рецепторам тарганам легше знаходити по запаху їжу, особливо якщо та багата різними ферментами.

По-друге, американські таргани мають ще й величезну кількість генів, що відповідають за роботу смакових рецепторів: їх у комах понад 500.

Передбачається, що ці особливості допомагають тарганам не тільки більш різноманітно харчуватися, але і вчитися на помилках – вміти розпізнавати отруту, наприклад.

До речі, про отрути. У P. americana було виявлено кілька генів, які дозволяють організму адаптуватися до токсичного середовища. Ці гени забезпечують постійне вироблення ферментів, які руйнують токсини, а також роблять імунну систему більш міцною. Ось чому таргани можуть виживати навіть у найбільш забруднених місцях.

Інші гени, знайдені в американських тарганів, дозволяють їм змінювати темпи росту по мірі старіння, в залежності від того, скільки їжі доступно комахам. Така «пластичність розвитку» є важливою еволюційною перевагою, пояснюють автори.

Але і це ще не все. Команда також виявила у комах гени, що відповідають за регенеративні функції організму, наприклад, «ремонт» зламаних кінцівок, загоєння ран і відновлення тканин. У ході експериментів фахівці ампутували кільком особам кінцівки і спостерігали, що у більшості випадків вони відновлювалися, причому іноді досить швидко (а залежно від тяжкості травми).

На думку авторів, слід більш уважно вивчити, як саме таргани відновлюють і нарощують нові тканини – ці механізми можуть стати в нагоді в регенеративній медицині. Також експерти вивчили ще не всі гени відповідають за хеморецепцію.

Такі роботи, як вважають фахівці, допоможуть еволюційним біологам проаналізувати родинні зв’язки багатьох видів, ну а хімікам – знайти більш ефективні засоби для знищення шкідників.

Більш детально про своє дослідження китайські вчені розповіли у статті, опублікованій в журналі Nature Communications.