Высокогорный воздух известен своей чистотой — в нем меньше запахов, он суше и холоднее, чем в долинах. Этот феномен ощущает любой пассажир самолета или путешественник в горах. Но что, если способность чувствовать запахи в таких условиях не просто снижается, а сознательно утрачивается организмом в ходе эволюции?
Именно это предполагает исследование, опубликованное в журнале Current Biology. Ученые обнаружили, что у животных, живущих на высотах выше 1000 м, в среднем на 23% меньше обонятельных генов по сравнению с их сородичами с равнин. Кроме того, обонятельные луковицы (зоны мозга, обрабатывающие запахи) у них меньше примерно на 18%. Это позволяет предположить, что ухудшение обоняния — не недостаток, а своего рода эволюционная экономия, пишет Science.
Исследование возглавила Элли Грэм, интегративный биолог из университета Канзаса (США). Ее команда проанализировала геномные данные множества млекопитающих — от козлов до лам — и нашла закономерное снижение «нюховой мощности» у горных обитателей. Обонятельные рецепторы, как выяснилось, теряют актуальность там, где молекулы запаха просто не могут нормально распространяться из-за сухости и холода.
По мнению специалистов, это вполне логичная адаптация. В условиях, где нос все равно не сможет улавливать запахи с прежней точностью, затрачивать ресурсы на сложную обонятельную систему — роскошь. Вместо этого организмы могут перенаправить свои ресурсы на улучшение других чувств, например, зрения, более полезного при поиске пищи или врагов в открытых горных ландшафтах.
Интересно, что аналогичные изменения не были обнаружены у человека. При сравнении генетики тибетцев, живущих на высотах до 4500 м, и китайцев ханьского происхождения, обонятельные гены оказались практически идентичными. Это может быть связано с меньшей генетической разобщенностью между человеческими популяциями или с тем, что человеку требуется гораздо больше времени, чтобы подобные изменения закрепились в геноме.
Тем не менее это открытие может пролить свет на то, как млекопитающие приспосабливаются к жизни в суровых условиях, и как давление окружающей среды — будь то температура, влажность или кислород — формирует их внутреннее устройство. По словам эволюционного физиолога Грэма Скотта, высокогорье — это «фантастическая естественная лаборатория» для изучения работы эволюции в действии.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, как эволюция ограничила способы ловли добычи у рыб.