Ученые расшифровали геном европейской жемчужницы - исчезающего моллюска

Ученые Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН (ФИЦКИА, Архангельск) совместно со специалистами из Португалии, Германии и США расшифровали геном исчезающего пресноводного моллюска европейская жемчужница (Margaritifera margaritifera). Как рассказал директор ФИЦКИА Иван Болотов, работы велись в течение трех лет.

"Европейская жемчужница - первый пресноводный моллюск из этого семейства, чей геном удалось полностью расшифровать. Мы расшифровали геном, расшифровали 35 тысяч генов в нем. Работали в течение трех лет, проект реализовывался в ряде организаций: наш центр, много работы проводилось в Португалии, а также в Германии и США", - рассказал Болотов.

Этот моллюск - очень древний организм, его прямые предки возникли около 220-230 млн лет назад, в триасовом периоде, одновременно с динозаврами. Жемчужницы в нынешнем виде существуют, по оценке ученых, уже около 170 млн лет. "Это живые ископаемые, их можно сравнить с кистеперыми рыбами, с крокодилами, черепахами - существами из глубокой древности, которые современники динозавров", - пояснил собеседник агентства.

При этом за миллионы лет жемчужницы изменились очень мало, их эволюция протекает крайне медленно. "Скорость эволюционных изменений его генома очень маленькая, там есть некие механизмы, которые препятствуют генетическим изменениям в структуре генома. Очень важно понять эти механизмы, которые обеспечивают стабильность генома, и какие гены за что отвечают", - отметил ученый.

Моллюск-долгожитель

Продолжительность жизни европейской жемчужницы может быть 200 лет и даже больше. Но только в условиях севера. На юге, в теплом климате моллюски живут всего 40-50 лет. "Интересный такой разброс по продолжительности жизни. Это зависит от уровня метаболизма, скорее всего. На севере низкая температура воды и медленнее обменные процессы осуществляются, соответственно, организм медленнее стареет", - сказал Болотов.

При этом на жемчужниц заметно влияет изменение климата. Жемчужница не может размножаться в теплой воде. Личинки после выхода из яиц должны прикрепиться к жабрам рыбы-хозяина. "А в теплой воде они не могут активно схлопывать свои створки, чтобы к жабрам прицепиться", - пояснил исследователь.

В конце ХIХ - начале ХХ века этот вид был распространен по всей Европе, сейчас в большинстве стран жемчужница либо исчезла, либо относится к исчезающим видам. "В той же Австрии их были миллионы, а сейчас 2 тысячи всего осталось, - добавил ученый. - Сокращение численности в Европе идет катастрофическое, а в России получше ситуация - мы все-таки северная страна. Россия и Норвегия - такие два форпоста остались у жемчужницы".

Расшифровка генома моллюска имеет значение для его сохранения. "Более глубокий анализ генома может позволить оценить особенности вида, которые обеспечивают его выживание в перспективе, устойчивость вида к внешним воздействиям, к воздействию человека, - отметил Болотов. - Тут много моментов, которые могут быть использованы для сохранения и охраны". Работа позволит оценить состояние популяций и дальнейшие шансы на выживание вида.

В дальнейшем также можно будет идентифицировать те гены, которые отвечают за долголетие жемчужницы. В перспективе активирование аналогичных по функциям генов теоретически может помочь и продлению жизни человека.

В ближайшие годы международная команда ученых планирует расшифровать геномы других видов жемчужниц и провести их сравнительный анализ. Кроме того, в настоящее время готовится заявка на гранты для проведения геномных исследований ряда других пресноводных организмов.