Комбинацията от тяло, подобно на бобър, и човка, подобна на патешка, на птицечовката (Ornithorhynchus anatinus) е само малка част от дългия списък от странни характеристики на това уникално създание. Тези странни бозайници също така снасят яйца, имат отровни шпори, усещат електричество, светят под UV светлина и притежават пет пъти повече полови хромозоми от много други животни.
Сега проучване, публикувано в Biology Letters, разкрива, че козината им съдържа и меланозоми, които не приличат на никое друго животно – и учените не могат да разберат защо.
Вариации в морфологията на меланозомите
Меланозомите са специализирани органели, намиращи се в животинските клетки, наречени меланоцити. Меланозомите произвеждат, съхраняват и транспортират пигмента меланин, който е ключовият определящ фактор за цвета на кожата, косата и очите, но може да изпълнява и други функции, като UV защита. Структурата на меланозомите варира в зависимост от вида, въпреки че обикновено е кръгла, пръчковидна или сплескана и може да бъде куха или плътна. Кухи меланозоми имат само птиците, доколкото е известно досега, което често обяснява ярките им цветове и преливане на цветовете.
"При бозайниците морфологията на меланозомите е градиент между кръгла и удължена форма, но винаги е плътна. При птиците те се срещат в широк спектър от морфологии, включително кухи и/или сплескани, което подобрява способността им да произвеждат цветове. По-конкретно, тези необичайни меланозоми при птиците често са организирани в наноструктури, които произвеждат преливащи структурни цветове в перата, което значително увеличава използвания цветови спектър. Всички описани досега кухи меланозоми са дълги, или пръчковидни, или сплескани, и увеличават яркостта на преливащите цветове в сравнение с плътните пръчки", обясняват авторите на изследването.
Разнообразие на меланозоми при (i) бозайници и (ii) птици. Илюстрациите са представителни за формите на меланозомите, открити при (i) бозайници и (ii) птици. Кредит: Biology Letters (2026). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0721
Изненадващо уникалните меланозоми на птицечовките
При съставянето на база данни за меланозоми при бозайници, екипът, участващ в новото проучване, прави интересно откритие. Трансмисионната и сканиращата електронни микроскопии на проби от козина от птицечовка разкриват невиждана досега структура на меланозомата – сферична и куха. Кухите меланозоми са уникални сред бозайниците, затова пък кухите меланозоми, открити при птиците, никога не са сферични. Тази неочаквана комбинация не се среща при никое друго гръбначно животно, включително други бозайници, снасящи яйца, като ехидните.
За разлика от други кухи меланозоми, тези структури не произвеждат иридесценция или ярки цветове, а само кафяво, което също е странно за сферичните меланозоми. Меланозомите произвеждат два основни вида меланин, или еумеланин, или феомеланин. Еумеланинът произвежда черни, сиви и тъмнокафяви нюанси, а феомеланинът обикновено генерира рижи, червени и някои оранжеви/жълти нюанси.
Морфология на меланозоми в космите на птицечовката Ornithorhynchus anatinus. Кредит: Biology Letters (2026). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0721
"Формата на меланозомите при бозайниците е тясно свързана с цвета и обикновено е свързана с химията на меланина: червените и оранжевите косми съдържат повече сферични (вероятно богати на феомеланин) меланозоми, отколкото богатите на еумеланин черни и тъмнокафяви косми. Следователно е неочаквано, че по-сферичните меланозоми при птицечовките произвеждат тъмнокафяви цветове на косата. Дали са по-богати на феомеланин (в съответствие с формата им) или на еумеланин (в съответствие с цвета им)?", пишат авторите на изследването.
Екипът отбелязва, че смес от двата типа не е необичайна и че техният анализ с Фурие трансформационна инфрачервена спектроскопия (FTIR) предполага, че структурите съдържат повече еумеланин, но с потенциални следи от феомеланин. Все още има несигурност, тъй като FTIR не може окончателно да разграничи еумеланин от феомеланин поради припокриващи се сигнали.
FTIR спектри на екстрахирани меланини. (A) Микрофотография на екстрахиран стандартен меланин от сепия Sepia officinalis, мащаб = 200 nm. (B) Микрофотография на екстрахиран меланин от птицечовка Ornithorhynchus anatinus, мащаб = 500 nm. (C) FTIR спектри на екстрахиран стандартен меланин от сепия Sepia officinalis (горе) и меланин от птицечовка Ornithorhynchus anatinus (долу), с подчертани пикове. Спектрите са изместени един спрямо друг. Допълнителни пикове могат да се видят в спектъра, събран от меланина от птицечовка, потенциално показателни за феомеланин; това обаче може да са и остатъчни протеини. (D) Основни единици на еумеланин и феомеланин. Кредит: Biology Letters (2026). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0721
Еволюционни въпроси
Функцията на кухите меланозоми в козината на птицечовката остава неясна, тъй като те не са подредени по начин, който да произвежда иридесценция или друга очевидна полза. Екипът разказва, че кухината може да е наследствена, споделяна от общ прародител както на бозайници, така и на птици. Липсата ѝ при други бозайници, снасящи яйца, и наличие при птиците обаче може да показва един-единствен еволюционен произход. Екипът също така казва, че загубата на кухите меланозоми при генетично подобни животни, като ехидните, не може да бъде изключена.
"Предците на птицечовките и ехидните вероятно са улавяли храна от водата, а кухите меланозоми може да са били адаптация към воден начин на живот, вероятно подпомагайки изолацията, например, подобно на начина, по който запълнената с въздух централна медуларна кухина в космите може да има изолационни способности. Загубата на такъв начин на живот при съвременните ехидни може да е довела до загуба на кухите меланозоми, но са се запазили при водните птицечовки", пишат изследователите.
"Това тълкуване обаче повдига допълнителния въпрос защо не е по-разпространено сред водните бозайници, а бъдещи изследвания биха могли да проучат потенциалното адаптивно значение (ако има такова) на това откритие."
Освен кухите меланозоми, птицечовката споделя и други черти с птиците, включително снасяне на яйца и полови хромозоми.
"Дали това сходство се разпростира върху гените, свързани с производството на меланин, по-специално тези, участващи във формирането на кухи меланозоми при птиците, не е ясно. Всъщност, генетиката и развитието на кухите меланозоми при птиците остават неизвестни, което потенциално изисква повече изследвания", смятат авторите на статията.
По-нататъшни изследвания могат да изследват генетичните и еволюционни механизми зад образуването на кухи меланозоми, а сравнителни изследвания с птици и други гръбначни животни могат да разкрият еволюционни пътища. Изследователският екип остава оптимист за бъдещото разясняване на проблема.
"Вълнуващо е, че повече от 200 години след описанието му като нещо средно между птици и бозайници, откриваме допълнително сближаване между птицечовката и птиците. Откриването на уникална морфология на меланозомата отваря интересни нови пътища за изследване на генетиката на меланина, развитието на меланозомите и еволюцията на меланозомите", заключават авторите на изследването.
Справка: Jessica L. Dobson et al, A unique hollow melanosome morphology in the hairs of the platypus Ornithorhynchus anatinus, Biology Letters (2026). DOI: 10.1098/rsbl.2025.0721
Източник: Platypus fur adds another strange feature to an increasingly long list, Krystal Kasal, Phys.org
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Прост Човек
Последната теорема на Стивън Хокинг преобръща времето и причинността
Прост Човек
Разрязването на фотон на две създава безкраен рояк от частици
zlatkov
Учени сканират 74 милиона радиосигнала от междузвезден обект за признаци на извънземни технологии
Джендо Джедев
За срещата на Земята с Халеевата комета през 1910 г. някои са пили "противокометни хапчета"