Вчені вивчили характеристики гемоглобіну крокодила, які дозволяють йому проводити тривалі періоди часу під водою. У Current Biology є стаття про це. Добре відома здатність крокодилів влаштовувати засідку на здобич.

Коли жертва занурюється, вони чекають того моменту, коли раптово схопляться, злітають над водою і хапають тварину зубами. Крокодили можуть пірнати тільки на затримці дихання, тому що вони дихають повітрям.

Завдяки наявності в крові особливого виду гемоглобіну Рептилія може залишатися нерухомою кілька годин. Джей Сторц з Університету Небраски в Лінкольні та його колеги вирішили дослідити цей процес, щоб краще зрозуміти, як крокодили набули цієї відмінної риси – єдиної серед щелепних хребетних.

Гемоглобін зв’язує і вивільняє кисень у легенях, де він використовується тканинами. У більшості хребетних органічні фосфати контролюють, наскільки добре гемоглобін може поглинати і утримувати кисень, приєднуючись до нього і змушуючи його виділяти газ.

Замість фосфату, який використовують інші Тварини, Крокодили використовують бікарбонат, який утворюється в результаті розпаду вуглекислого газу. В результаті великої кількості вуглекислого газу, що виробляється тканинами, також виробляється велика кількість бікарбонату, який “змушує” гемоглобін переносити кисень до тканин, де він найбільше необхідний.

Останній загальний предок усіх птахів, загальний предок сучасних крокодилів віком 80 мільйонів років і далекий предок крокодилів (архозавр) були вивчені на предмет реконструйованого гемоглобіну, щоб зрозуміти, як така система могла розвинутися в ході еволюції. Виявилося, що тільки гемоглобін прямого предка крокодила не зв’язував фосфати і був чутливий до бікарбонату.

Потім дослідники почали вводити специфічні для крокодилів мутації в гемоглобін архозавра. В результаті автори змогли визначити, які мутації в гемоглобіні архозавра зробили його більш схожим на гемоглобін сучасних крокодилів. Виявилося, що за еволюцію змін реакції гемоглобіну на бікарбонати і фосфати відповідальні різні набори мутацій, і розвиток одного механізму не залежить від загибелі іншого. Іншими словами, чутливість до фосфатів і чутливість до бікарбонатів відключалися окремо.

Дослідники приходять до висновку, що множинні мутації можуть поєднуватися, щоб виробляти функціональні зміни, які більше, ніж сума їх індивідуальних ефектів. Мутація, яка сама по собі не має функціонального впливу, може прокласти шлях для додаткових мутацій у багатьох відношеннях з чіткими та негайними наслідками.