Увидеть плывущего среди водорослей морского дракона, украшенного похожими на листья украшениями, которые колышутся в колыханиях океанских течений, — поистине незабываемое зрелище.

Но морские драконы — это нечто большее, чем может показаться на первый взгляд. Какими бы ослепительными они ни были, у морских драконов также отсутствуют зубы, нет ребер, а их позвоночник изогнут и перекручен.

Теперь ученые нашли генетические подсказки, которые могут объяснить, почему морские драконы выглядят так разительно своеобразно — их геномы не только заполнены повторяющимися фрагментами ДНК, которые определяют эволюцию, но в них также отсутствует группа генов, которые приводят к появлению зубов, нервов и черт лица у других животных.

Изучение геномов морских драконов «приоткрыло завесу над эволюцией специфических для морских драконов признаков» и «выявило интригующие эволюцифонные аспекты этого необычного семейства позвоночных, Syngnathidae, в целом», — пишет в новой статье команда авторов исследования. 

Морские драконы принадлежат к тому же семейству, что и рыбы-трубачи и морские коньки — Syngnathidae, которые известны тем, что у них развилась мужская беременность.

«Эта группа просто замечательна по целому ряду причин», — говорит исследователь эволюционной геномики Клейтон Смолл из Орегонского университета, который возглавлял исследование вместе с коллегой Сьюзан Бассхэм.

«Но морские драконы являются чудаками в группе и без того чудаковатых рыб». 

Чтобы выяснить причину этого, Смолл, Бассхэм и их команда секвенировали геномы двух видов морских драконов: листовидного морского дракона и сорного или обыкновенного морского дракона, которые обитают в прохладных водах у самых южных берегов Австралии.

Этих стройных рыб трудно заметить, когда они дрейфуют в покрытых ламинариями скалистых рифах, их листья помогают им маскироваться.

[embedded content]

На самом деле, он настолько неуловим, что третий (из всего трех) видов морских драконов, редкий рубиновый морской дракон (который не был секвенирован в данном исследовании), был впервые замечен в дикой природе только в 2017 году.

Все три вида морских драконов почитаются за их красочные, причудливые формы тела и длинные трубчатые рыла, всасывающие ракообразных, но рубиновый морской дракон, похоже, лишился листовидных придатков, характерных для других видов, и эволюция обошлась без экстравагантных изысков.

Ученые полагают, что морские драконы приобрели свои экстравагантные черты довольно быстро, за последние 50 миллионов лет или около того, с тех пор как они и морские кони разделились, образовав новое семейство.

Однако не совсем ясно, как они стали выглядеть столь своеобразно. Поэтому для данного исследования ученые Орегонского университета объединились с учеными из Аквариума Бирч при Океанографическом институте Скриппса и Аквариума Теннесси, чтобы проанализировать имеющиеся у них образцы морских драконов, выращенных в неволе.

Оказалось, что морские драконы, по сравнению со своими ближайшими родственниками — рыбами-трубачами и морскими коньками, имеют в своем генетическом коде удивительно большое количество повторяющихся последовательностей ДНК, называемых транспозонами, иначе известными как «прыгающие гены».

Транспозоны настолько мобильны, что, прыгая по геному, могут создавать быстрые генетические изменения — это может объяснить, почему морские драконы так быстро эволюционировали.

По сравнению с двумя дальними родственниками, зебрафишами и колюшками, в геномах лиственных и сорных морских драконов отсутствует целый ряд генов, играющих незаменимую роль у других позвоночных, содержащих инструкции по формированию лицевых структур, зубов, конечностей и даже частей центральной нервной системы.

Хотя у исследователей возникло искушение предположить, что потеря этих генов может объяснить, как у морских драконов появились удлиненные черты лица и сказочные оборки, потребуются дополнительные исследования, чтобы изучить эволюционную историю морских драконов и их родственников.  

Но на этом исследователи не закончили: они также сделали снимки взрослого самца сорного морского дракона длиной в фут с помощью рентгеновского микроскопа высокого разрешения, которые показали, что декоративные придатки, скорее всего, произошли от шипов.

«Мы увидели, что опорные структуры для листовидных лопастей, по-видимому, являются развитием шипов [с мясистыми придатками], добавленных к концам», — говорит Бассхам. 

Команда также заметила, что эти костные опоры отличаются от затвердевших, окостеневших костей, встречающихся в плавниках большинства костистых рыб, и вместо них жесткость обеспечивается сердцевиной из коллагеновой ткани, что дополняет историю о том, как появились уникальные структуры тела морского дракона.

Как бы ни эволюционировали морские драконы, результаты получились великолепными, даже гламурными. Насколько нам известно, морские драконы могут иметь еще несколько секретов, спрятанных в их геноме, которые могут быть раскрыты при дальнейших генетических сравнениях.

Исследование было опубликовано в журнале PNAS.

Оригинал earth-chronicles.ru