Биологи нашли в Мексике крайне необычную рыбу, которая полностью потеряла зрение и способность управлять уровнем сахара в крови ради выживания в пещерных водоемах, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
«Это открытие просто свело меня с ума. В большинстве случаев, поломки инсулиновой системы приводят к развитию множества самых разных проблем, однако эти рыбы, по всей видимости, никак не страдают от этого. Более того, похоже, что им это только приносит пользу», заявил Николас Ронер, биолог из университета Канзаса (США).
Жирная и сладкая пища традиционно считается крайне опасной и вредной для организма человека, так как она способствует развитию ожирения, диабета и других проблем со здоровьем, заметно сокращающим продолжительность жизни. Почти все негативные эффекты от ее потребления уже давно нашли подтверждение в опытах на животных и всесторонне изучены.
С другой стороны, некоторые животные, такие как белые медведи, могут питаться исключительно мясом и жиром, а тюлени постоянно поддерживать сверхвысокий уровень сахара в крови, и не испытывать тех проблем, которые поразили человечество в последние годы. Сегодня генетики и биологи активно изучают ДНК этих животных, а также их микрофлору в попытке понять, что защищает их от развития проблем с метаболизмом.
Ронер и его коллеги открыли экстремальный пример подобного приспособления к необычным условиям среды, изучая мексиканских рыбок-харацинов (Astyanax mexicanus), часть из которых живет в пресноводных реках и озерах, а некоторые в затопленных пещерах. «Подземная» разновидность этих рыб пока не стала отдельным видом, но при этом они уже успели потерять глаза и приобрели ряд черт, которые помогают им выживать в вечной темноте.
Наблюдая за работой органов этих рыб, ученые заметили несколько необычных особенностей, которые заставили их приглядеться к инсулиновой системе Astyanax mexicanus. В частности, «пещерная» версия этих рыб была гораздо толще их речных кузенов, а в их крови содержалось необычно много сахара.
Расшифровав ген insra, отвечающий за распознавание молекул инсулина, ученые с удивлением обнаружили, что он содержит в себе мутации, из-за которых он в принципе не может считывать этот гормон. Иными словами, уровень глюкозы в крови этих рыб никак и ничем не регулируется и находится в «свободном плавании».
Подобные поломки ДНК, как рассказывает Ронер, раньше считались фатальными, однако пещерные харацины совсем не собирались умирать и чувствовали себя не хуже, чем их речные собратья. Более того, эти рыбы в среднем живут около 14 лет, что значительно больше, чем у большинства других обитателей рек и озер таких же размеров. Еще больше вопросов вызывает тучность этих рыб помимо управления уровнем сахара, insra так же относится к числу генов роста, необходимых для набора массы.
Открыв эту необычную особенность пещерных рыб, ученые попытались воспроизвести ее, пересадив их версию insra в ДНК обычных аквариумных рыбок данио-рерио. Подобная генетическая «операция» привела к тому, что новые подопечные Ронера и его команды потолстели и потеряли контроль над метаболизмом, что подтвердило их первоначальные выводы.
Почему пещерные харацины добровольно стали диабетиками, пока не понятно, однако ученые предполагают, что подобная способность помогает им выживать в условиях постоянного недостатка пищи в пещерных водоемах. Как надеются авторы статьи, изучение мутаций в insra и генов, защищающих белки рыбы от «засахаривания», поможет медикам найти ключ к лечению диабета и других проблем с метаболизмом.