Почему у большинства улиток раковина закручена вправо, а у некоторых — влево? Ответ, похоже, скрывается в одном гене. Исследователи из Ноттингемского университета (Великобритания) и университета Тохоку (Япония) изучили диких японских улиток рода Euhadra и выяснили: направление спирали зависит от различий в гене, отвечающем за выработку белка миозина. Результаты опубликованы в Current Biology.
Миозин — белок, который помогает клеткам двигаться и менять форму. Он взаимодействует с другими белками, образуя своеобразный внутренний каркас клетки. По предположению учёных, небольшие изменения в структуре миозина влияют на то, в какую сторону закручиваются клетки на самых ранних этапах развития зародыша. Впоследствии это определяет не только форму раковины, но и расположение внутренних органов улитки.
Такая особенность называется хиральностью — свойством объектов, которые похожи друг на друга, как левая и правая руки: они зеркальны, но их нельзя совместить простым наложением. Хиральность встречается и у других животных, включая человека: наше сердце обычно расположено слева, а печень — преимущественно справа.
У большинства животных расположение органов строго определено, а его изменение встречается редко и сопровождается нарушениями развития. Однако у японских улиток оба варианта закручивания раковины формируются без признаков заболеваний или отклонений в развитии зародыша.
Важную роль сыграла популяция, обнаруженная в горной долине Японии. В отличие от многих других улиток, эти особи с правосторонними и левосторонними раковинами способны спариваться друг с другом и обмениваться генами. Это позволило учёным исследовать генетические различия, связанные с направлением закручивания.
Для сравнения исследователи рассмотрели прудовых улиток, у которых левостороннее закручивание встречается редко и связано с изменением другого гена, одновременно вызывающим нарушения развития. У японских улиток подобной проблемы не наблюдалось.
Оба варианта строения существуют уже очень давно, причём для левостороннего обнаружены признаки естественного отбора. Это позволяет предположить, что такая особенность могла сохраняться в популяциях благодаря определённым преимуществам, хотя их природа пока не установлена. Учёным предстоит выяснить, почему одни и те же клеточные механизмы позволяют улиткам развиваться в двух зеркальных вариантах, тогда как у большинства других животных расположение органов остаётся практически неизменным.