Данные о продуктах обмена веществ в хрусталиках сибирских птиц помогут биологам и орнитологам более точно систематизировать их виды

Исследованиями занимались специалисты Международного томографического центра СО РАН. По результатам экспериментов они предложили новую классификацию сибирских видов птиц.

В сообщении, которое распространило ведомство, говорится, что большинство существующих сегодня филогенетических или эволюционных деревьев птиц и животных не дают абсолютно точной и надёжной информации об историческом развитии видов. Это иногда мешает составлению наиболее достоверной их классификации.

Исследователи проанализировали данные о метаболоме птиц с помощью статистических методик и смогли проследить исторические взаимосвязи между видами, установив влияние на них образа жизни пернатых.

Для проведения такого типа анализа учёные использовали хрусталики глаза 14 видов птиц из шести отрядов, идентифицировали в них наиболее распространённые метаболиты и установили их концентрации.

Один из участников исследований старший научный сотрудник лаборатории протеомики и метаболомики МТЦ СО РАН кандидат физико-математических наук Вадим Владимирович Яньшоле, пояснил, что хрусталик — это прозрачное, анатомически изолированное от других тканей тело. Основная доля составляющих его клеток обладает нитевидной формой, которые в отличие от «живых» клеток лишены ядер и органелл, что обеспечивает прозрачность хрусталика. «Последние формируют тонкий монослой на его поверхности, где нарабатываются метаболиты, практически полностью обеспечивающие жизнедеятельность нитевидных клеток и поддержание гомеостаза — нормального функционирования хрусталика, — пояснил учёный. — Раз хрусталик так сильно на них полагается, мы решили подробнее изучить его в нашем эксперименте».

По словам Вадима Яньшоле, всего в данной работе исследователи обнаружили 67 наиболее распространённых и семь пока ещё неизвестных соединений в составе хрусталиков птиц, среди которых основными оказались таурин и мио-инозитол. Причём, количество и разновидность метаболитов напрямую зависели от классификации и образа жизни птицы: например, у хищных и нехищных видов метаболиты в составе хрусталиков существенно различались, потому что первые, предположительно, нуждаются в остром зрении гораздо больше вторых.

«Нам было интересно сравнить расположения птиц на деревьях, основанных на метаболомике и геномике. Как оказалось, наша дендрограмма во многом напоминает деревья из литературных источников, однако между ними есть различия в расположении видов, которые могут быть обусловлены образом жизни птиц. Возьмем, к примеру, лысуху и ворону. Питание обеих, вероятно, очень схоже, что влияет на состав и концентрацию метаболитов. Деревья на основе геномики не учитывают тип потребляемой пищи, поэтому на нашей схеме данные виды расположены ближе друг к другу», — прокомментировал Вадим Яньшоле.

В дальнейшем учёные планируют продолжить работу: расширить видовое разнообразие, посмотреть другие классы животных, а также развить используемые статистические подходы для построения деревьев и объяснить наблюдаемые различия в метаболомных данных по сравнению с геномными.

В сообщении отмечается также, что научное исследование, создание и развитие базы данных AMDB о метаболитах животных получили финансовую поддержку со стороны Российского научного фонда и Российского фонда фундаментальных исследований.