Без того длинный перечень уникальных черт утконосов пополнился еще одной особенностью. В клетках их шерсти обнаружены меланосомы — клеточные структуры, отвечающие за синтез пигмента меланина, — обладающие строением, ранее не встречавшимся ни у одного другого позвоночного животного.

Уникальные черты утконоса

Утконосы (Ornithorhynchus anatinus) — водоплавающие млекопитающие с телом, напоминающим бобра, и клювом, похожим на утиный. Помимо необычного внешнего вида, эти австралийские животные отличаются рядом других особенностей: они откладывают яйца, имеют ядовитые шпоры, способны ощущать электрические импульсы, светятся в ультрафиолетовом свете и обладают в пять раз большим количеством половых хромосом по сравнению с большинством других животных.

Новое открытие в строении меланосом

Недавнее исследование, опубликованное в журнале Biology Letters, показало, что волосы густого темно-коричневого меха утконосов содержат меланосомы с уникальной структурой, ранее не обнаруженной у других позвоночных. Меланосомы — это органеллы, присутствующие в меланоцитах, специализированных клетках кожи, которые вырабатывают меланин. Этот пигмент определяет окраску кожи, глаз, волос, меха и перьев. Основные функции меланосом — синтез, хранение и транспортировка меланина в другие клетки кожи — кератиноциты.

Разнообразие форм меланосом

Строение меланосом варьируется у разных видов. Они могут быть сферическими, вытянутыми, стержнеобразными или уплощенными, а также сплошными или полыми внутри. У млекопитающих меланосомы обычно сплошные, а полые встречались только у некоторых видов птиц с яркой окраской и радужным свечением перьев. При этом полые меланосомы у птиц всегда имеют вытянутую или уплощенную форму и организованы в наноструктуры, создающие переливчатый эффект.

Особенности меланосом утконоса

В ходе создания базы данных меланосом млекопитающих было установлено, что у утконосов меланосомы полые, как у некоторых птиц, но при этом имеют сферическую форму. Такое сочетание не встречалось ни у одного из 126 исследованных видов позвоночных, включая других яйцекладущих млекопитающих, например, ехидн.

Меланосомы производят два основных типа меланина: эумеланин (черные, серые и темно-коричневые оттенки) и феомеланин (рыжие, красные, оранжевые, желтые оттенки). У млекопитающих форма меланосом тесно связана с цветом и определяется химическим составом меланина: в рыжих и оранжевых волосах больше сферических меланосом, чем в черных и темно-коричневых.

У утконосов полые сферические меланосомы не придают меху ни радужного свечения, ни ярких цветов, ни рыжих или оранжевых оттенков, а окрашивают его исключительно в темно-коричневый цвет, что делает их еще более уникальными. Пока не установлено, преобладает ли в них феомеланин, соответствующий форме, или эумеланин, соответствующий цвету.

Эволюционные вопросы

Остается неясным, как и зачем у утконосов в процессе эволюции появились столь необычные меланосомы. Предполагается, что утконосы и ехидны могли унаследовать полые меланосомы от общего предка млекопитающих и птиц, однако ехидны впоследствии могли их утратить. Согласно этой гипотезе, предки утконоса и ехидны вели водный образ жизни, а полые меланосомы могли быть адаптацией, способствующей теплоизоляции. Когда ехидны перешли к наземному образу жизни, такая особенность стала ненужной, но у утконосов сохранилась. Однако остается неясным, почему полые меланосомы отсутствуют у других водных млекопитающих.

Сходства с птицами

Помимо полых меланосом, утконос разделяет с птицами и другие признаки, например, способность откладывать яйца. Новое открытие добавляет еще одно сходство между утконосом и птицами, выявленное спустя более двухсот лет после первого научного описания этого животного.