Ранее в этом году ученые использовали зебровых амадин, чтобы точно определить ген, который позволяет птицам произвести и показать красный цвет.Теперь, новое исследование показывает, что тот же самый ‘красный ген’ также найден у черепах, которые делят древнего общего предка с птицами. Оба делят общего предка с динозаврами.Ген, названный CYP2J19, позволяет птицам и черепахам преобразовывать желтые пигменты в своих диетах в красный, который они тогда используют, чтобы усилить цветное видение в красном спектре через капельки красной нефти в их сетчатках.
Птицы и черепахи – единственные существующие четвероногие животные или ловят позвоночных животных, чтобы иметь эти красные относящиеся к сетчатке глаза нефтяные капельки. У некоторых птиц и нескольких видов черепах, красный пигмент, произведенный геном, также используется для внешнего показа: красные клювы и перья, или красные участки шеи и оправы раковин, замеченных в разновидностях, такие как покрашенная черепаха.
Ученые добыли генетические данные различных видов птиц и рептилий, чтобы восстановить эволюционную историю гена CYP2J19 и нашли, что это датировалось сотни миллионов лет в древней archelosaur генетической линии – наследственное происхождение черепах, птиц и динозавров.Результаты, изданные в журнале Proceedings Королевского общества B, представляют свидетельства, которые ‘красный ген’ породил приблизительно 250 миллионов лет назад, предшествуя разделению происхождения черепахи от линии архозавра, и пробеги исправляют путь посредством эволюции черепахи и птицы.Ученые говорят, что, как отделение динозавров от этого происхождения после черепах, и были тесно связаны с птицами, это убедительно предполагает, что они несли бы ген CYP2J19 и имели расширенное ‘красное видение’ от красной относящейся к сетчатке глаза нефти.Это, возможно, даже привело к некоторым динозаврам, производящим ярко-красный пигмент в целях показа, а также цветном видении, как замечено у некоторых птиц и черепах сегодня, хотя исследователи говорят, это более спекулятивное.
«Эти результаты – доказательства, что красный ген, порожденный в archelosaur происхождении, чтобы произвести красный для цветного видения, и, был намного позже независимо развернут и у птиц и у черепах, чтобы быть показанным в красных перьях и раковинах некоторых разновидностей, идущих от наблюдения красного к тому, чтобы быть красным», говорит ведущий автор доктор Ник Манди от Отдела Кембриджского университета Зоологии.«Эта внешняя краснота часто сексуально отбиралась как ‘честный сигнал’ подлинного высокого качества в помощнике», говорит он.Предыдущее исследование у зебровых амадин показало возможную связь между красными клювами и способностью расщепить токсины в теле, предположив, что внешняя краснота сигнализирует о физиологическом качестве, и есть некоторые доказательства, что окраска у водяных черепах с красными ушами также связана с честной передачей сигналов.«Превосходное красное видение спектра, обеспеченное геном CYP2J19, помогло бы птицам женского пола и черепахам выбрать самых ярко-красных мужчин», говорит Хэнлу Твимен, студент доктора философии, который является ведущим автором на работе.
Структура сетчаток в глазу включает клетки фоторецептора, имеющие форму конуса. В отличие от млекопитающих, птичьих и черепаха, относящиеся к сетчатке глаза конусы содержат диапазон ярко окрашенных нефтяных капелек, включая зеленый, желтый и красный цвет.Эти нефтяные капельки функционируют похожим способом к фильтрам на объективе фотокамеры. «Фильтруя поступающий свет, нефтяные капельки приводят к большему разделению диапазона длин волны, на которые отвечает каждый конус, создавание намного лучше окрашивает чувствительность», объясняет Манди.«Люди могут отличить между некоторыми оттенками красного такой как алый и темно-красный.
Однако птицы и черепахи видят массу промежуточных красных между этими двумя оттенками, например. Наша работа предполагает, что у динозавров также была бы эта способность видеть широкий спектр красноты», говорит он.Более чем сотни тысячелетий эволюции, ген CYP2J19 был независимо развернут, чтобы произвести красные пигменты во внешних показах некоторых видов птиц и нескольких видов черепах.
Ученые говорят, что их данные указывают, что co-выбор CYP2J19 для красной окраски у динозавров также был бы возможен.Наследственное происхождение, которое привело к чешуйчатому отделению ящериц и змей от линии архозавра перед черепахами, и, как результаты, предлагает перед происхождением красного гена. Эти рептилии или испытывают недостаток в относящихся к сетчатке глаза нефтяных капельках или имеют желтый и зеленый, но не красные.
Однако крокодиловое отделение происхождения от archelosaur линии после черепах, все же крокодилы, кажется, потеряли ген CYP2J19 и не имели никаких нефтяных капелек никого, раскрашивают их относящиеся к сетчатке глаза конусы.Манди говорит, что есть некоторые доказательства, что нефтяные капельки были потеряны от сетчаток разновидностей, которые были ночными в течение многих длительных периодов их генетического прошлого, и что эта гипотеза соответствует млекопитающим и змеям, и может также иметь место с крокодилами.