Человек имеет длинную историю близких отношений с алкоголем и обладает необычайно эффективным метаболизмом этанола благодаря мутациям, произошедшим в ходе эволюции нашего общего с высшими приматами предка. А причиной данных мутаций, вероятно, было повышенное воздействие на далёкого предка спирта из-за употребления в пищу перебродивших фруктов и фруктовых соков. Поскольку некоторые другие животные имеют схожие рационы, высока вероятность подобного влияния этилового спирта и, соответственно, адаптации к нему и у других видов. Учёные из Университета Калгари, Канада, провели сравнительный генетический анализ ADH7 (ген, кодирующий фермент ADH IV — алкогольдегидрогеназу класса IV) среди млекопитающих, чтобы проникнуть в эволюцию их отношений с этанолом.

Фокус был сделан именно на ADH IV, потому что данный фермент выделяется в ротовой полости и желудке, и является, таким образом, первым метаболизирующим спирт энзимом, воздействующим на непереваренный этанол. Более того, ADH IV действует на этанол в забродивших фруктах и соке, а также на большое количество других потенциально токсичных спиртов, которые можно найти в листьях, из чего следует, что данный фермент может эволюционировать при изменении рациона питания.

Слон, нарвал и морская свинка заходят в бар… Продолжение анекдота может быть совсем не детским.

В соответствии с новым научным исследованием гена, который задействован в метаболизме этилового спирта, все трое могут влёгкую накидаться. Данные животные входят в группу живых существ, затронутых 10 независимыми «поломками» гена ADH7, произошедшими в истории эволюции млекопитающих. Наследование этого «разлаженного» гена может привести к проблемам с расщеплением этанола, что позволит ему легче накапливаться в крови, как сообщают молекулярный антрополог Марейке Джаниак и её коллеги из Университета Калгари в своём отчёте от 29.04.2020 года в журнале Biology Letters.

Изменения в ADH7, влияющие на синтез фермента, а также эволюционные взаимоотношения и рацион видов, включённых в исследование. Крайне маловероятно, что виды с преждевременным стоп-кодоном в этом гене способны производить эффективно действующий ADH IV

Читайте также: Корабли в огне — пожары на военных судах

Плотоядные китообразные, питающиеся листьями или зерном морские свинки и большое количество прочих животных, которых данное исследование идентифицирует как потенциальных поклонников бахуса, вероятно, не злоупотребляют плодами и соком сладких фруктов, при брожении которых получается алкоголь. А вот слоны любят полакомиться фруктами, и научная работа, о которой идёт речь в статье, привела к новому всплеску спора о том, действительно ли они пьянеют, набивая брюхо марулой, являющейся родственницей манго.

Описания странного поведения слонов после злоупотребления перезревшими фруктами восходят по крайней мере к 1875 году, как утверждает Джаниак. Позже, в ходе проведения тестов на этих животных, когда им предлагали корыта с водой, в которую был добавлен этиловый спирт, выяснилось, что слоны пили её вполне охотно. Впоследствии они скорее шатались, чем ходили, и выглядели более агрессивными, чем обычно, по сообщениям наблюдателей.

Тем не менее в 2006 году физиолог Стив Моррис и его товарищи из Бристольского университета в Англии поставили на вере в слоновье опьянение большой знак вопроса. Среди аргументов в пользу своей точки зрения они приводили расчёт, из которого следовало, что даже если африканские слоны действительно объедаются опавшими забродившими плодами марулы, то эти гиганты чисто физически не смогли бы съесть количество, необходимое, чтобы дойти до кондиции. Однако данные расчёты являлись всего лишь экстраполяцией людской физиологии. Новые данные о том, что ген ADH7 у слонов не работает, могут означать, что они обладают более низкой толерантностью к спиртному.

Забавно, но не слоны, а три землеройки стали вдохновителями данного исследования. Они выглядят как «милые бельчата с острыми носиками», по описанию ведущего автора Аманды Мелин, биологического антрополога из Университета Калгари, и обладают поразительной толерантностью к алкоголю. Концентрации этанола, которая привела бы человека в состояние нестояния, очевидно, недостаточно для этих маленьких животных. Мелин, Джаниак и прочие причастные решили исследовать всю генетическую информацию о млекопитающих, которую смогли найти, чтобы косвенным образом оценить разнообразие реакций на алкоголь. «Мы пили пиво на террасе, когда начали разрабатывать план в общих чертах», — вспоминает Джаниак.

Изучая генетическую информацию, доступную для 85 видов животных, учёные обнаружили, что ген ADH7 утратил свои функции в 10 различных точках генеалогического древа млекопитающих. На этих чувствительных к этанолу веточках древа оказались самые различные животные, среди которых: слоны, броненосцы, носороги, восьмизубы, бобры и крупный рогатый скот.

А вот с людьми и нечеловекообразными приматами дело другое: мутация, которая преобразовала их ген ADH7, привела к тому, что соответствующий фермент стал примерно в 40 раз эффективнее в расщеплении этанола, чем типичная для млекопитающих версия. Кстати, руконожки, рацион которых богат фруктами и их соком, независимо развили идентичную способность. Но что же всё-таки даёт землеройкам их алкогольные сверхспособности, остаётся загадкой, так как у них нет такого же суперэффективного гена.

Как и люди, руконожки являются носителями той же генной мутации, которая сорокакратно увеличивает эффективность расщепления этанола, в сравнении с животными без неё. Эти маленькие приматы могут наслаждаться своими коктейлями, который смешивает для них сама матушка-природа, если сок или фрукты перебродили.

Обнаружение дисфункции гена у африканских слонов, однако, разжигает старый спор о проблемах сохранения трезвости и морального облика этих больших животных. Низкая производительность их внутреннего завода по выведению этанола из организма может означать, что даже небольших количеств спирта, которые они получают из обычной порции «весёлых» фруктов, может хватить для изменений в поведении, отмечает Мелин.

Поведенческий эколог Филлис Ли наблюдает за слонами в Национальном парке Амбосели, Кения, с 1982 года и сейчас является научным руководителем местного фонда в поддержку этих животных. «В моей юности, мы пробовали варить пиво из кукурузы (тяжёлые были времена), и слонам нравилось его пить», — говорит она. Она не принимает ничью сторону в споре о пьяных слонах, хоть и размышляет об их «огромной печени», которая должна иметь хоть какое-то нейтрализующее действие в отношении этанола. «Я никогда не видела ни одного захмелевшего слона», — признаётся Ли, оговариваясь, что это домашнее пойло и «на нас, маленьких человечков, не особо-то действовало».

Читайте также: В ГМО по самые помидоры — Попробуйте Flavr Savr

Изображения используются в образовательных целях и взяты из открытых источников.

Материалы:
Genetic evidence of widespread variation in ethanol metabolism among mammals: revisiting the ‘myth’ of natural intoxication, The Royal Society, Biological Letters, 29.04.2020
Why mammals like elephants and armadillos might get drunk easily, ScienceNews, 01.05.2020
Why mammals like elephants and armadillos might get drunk easily, ScienceNewsforStudents, 04.06.2020

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *