57 лет в темноте

В 1954 году Сюичи Мори (Syuichi Mori), зоолог из того же университета, посадил популяцию плодовых мушек-дрозофил (Drosophila melanogaster) в молочные бутылки, наглухо замотанные чёрной тканью. Учёный следил, как в полной темноте одно поколение насекомых сменяет другое. Своих «детей подземелья» Мори разделил на три популяционных линии; параллельно он также создал три популяции мух, живших в обычных условиях, в качестве контрольных образцов.

За 57 лет две популяции «мух темноты» и все три линии обычных мух вымерли по естественным причинам, от болезней. В столь небольших популяциях это вполне обычное дело. Однако одна линия «мух темноты» выжила, за эти годы в ней сменилось 1400 поколений — у людей это заняло бы 30 тыс. лет. И наконец в конце прошлого года Имафуку и Харамура подвергла представителей этой популяции всестороннему исследованию, на предмет того, как на них повлияла столь долгая жизнь в темноте.

Оказалось, что мухи не стали бледными и слепыми, как предполагал Мори: очевидно, для столь глубоких изменений требуется больше времени. В недрах их организма по-прежнему тикают биологические часы. Однако некоторые зримые изменения всё же есть: так, щетинки на теле дрозофил стали длиннее. Эксперимент показал, что эти мухи сумели оптимальным образом приспособиться к размножению в темноте: в условиях отсутствия света они откладывают по 373 яйца (плюс-минус 20), в то время, как обычные дрозофилы, чьи предки жили в нормальных условиях – только по 293 яйца (+/− 73).

Однако это ещё не всё. Анализ ДНК показал наличие в геноме «мух темноты» 220 тыс. мононуклеотидных (обусловленных изменением одной «буквы» в последовательности ДНК) мутаций и 241 более масштабных. В том числе это мутация гена, отвечающего за расщепление токсинов. По-видимому, пишут учёные, у дрозофил в этом процессе задействован свет, и в его отсутствие мухам пришлось вырабатывать у себя в организме альтернативные механизмы борьбы с токсинами.

Таким образом, нам удалось одним глазком заглянуть в механизмы эволюции, делающие живых существ, обитающих в темноте, совершенно непохожими на своих видящих солнце родичей. Примером таких животных могут служить недавно обнаруженные в золотых шахтах Южной Африки, на глубине 1,3 км черви-нематоды.

Впрочем, процесс эволюции не является необратимым и «ослепшие» подземные существа всё же могут немного «видеть» кожей. Это открытие было сделано в отношении мексиканской пещерной рыбы Astyanax mexicanus.