Kamele pomagają ludziom od ponad 5000 lat, odkąd zostały udomowione w Somalii i Arabii. Stulecia podboju, handlu, eksploracji i ekspansji były niesione na garbach tych zwierząt, dzięki ich niesamowitym przystosowaniom do ekstremalnego pustynnego życia. Wielbłądy mogą tolerować temperatury przekraczające 100°F przez wiele dni i mogą bezpiecznie stracić do 25 procent całkowitej masy ciała pomiędzy wizytami w wodopoju. Dla porównania, tracąc tylko 15 procent masy ciała jest śmiertelne dla większości mammals.
Korzeń tych adaptacji, jednak, został tajemnicą. Aby spróbować wypełnić lukę w wiedzy, duży zespół naukowców z instytucji w Chinach, Arabii Saudyjskiej i Danii postanowił wykonać wysokiej jakości sekwencje całego genomu dwóch światowych gatunków wielbłądów, wielbłądy baktryjskie-dwugarbny, kudłaty odmiany, która żyje w Azji i wielbłądy dromader, jednogarbny te z Afryki i Bliskiego Wschodu. Dla porównania, zespół zwrócił się również do alpaki, bliskiej krewnej wielbłąda, która jest mniej tolerancyjna na surowe, gorące środowiska. Alpaki nie mają garbów i prowadzą bardziej zrelaksowane życie w Ameryce Południowej chłodne highlands.
Reporting dzisiaj w Nature Communications, zespół ujawnia, że wielbłądy i alpaki akcji około 83 procent ich genomów z obu ludzi i bydła. Geny sugerują, że wspólny przodek wielbłądów i alpak najprawdopodobniej oderwał się od bydła około 42,7 milionów lat temu, co odpowiada najwcześniejszym skamielinom wielbłądów znalezionym w Ameryce Północnej. Następnie stworzenie to podzieliło się na wielbłądy i alpaki około 16,3 miliona lat temu. Wielbłądy baktryjskie i dromadery zaczęły się różnicować poprzez małe, nagromadzone mutacje po tym, jak ich wspólny krewny migrował z Ameryki Północnej do Eurazji około 4,4 miliona lat temu.
Będąc tak blisko spokrewnione, oba gatunki wielbłądów i alpaki mają tylko kilka kluczowych różnic w ich genetycznej architekturze. Ale po zbadaniu ponad 20,000 genów w każdym z trzech gatunków, zespół odkrył, że wielbłądy w szczególności wykazały wyjątkowo wysokie tempo zmian ewolucyjnych w stosunkowo krótkim okresie czasu. To „podnosi możliwość ewolucji specyficznej dla wielbłądów w celu dostosowania się do środowiska pustynnego” – piszą autorzy. Innymi słowy, wielbłądy musiały uderzyć szybko do przodu na ich ewolucyjnej trajektorii, aby przetrwać na pustyni.
Adaptacje obejmują wzmocnione reakcje na stres do rzeczy takich jak ciepło, intensywne promieniowanie UV i burze pyłowe; podrasowany metabolizm tłuszczu i wody; lepsza ochrona oczu w postaci długich rzęs i oczu, które mogą wytrzymać jasne światło słoneczne; i większa odporność na choroby układu oddechowego do walki z pyłem pustynnym. Bactrian wielbłądy w szczególności wydają się mieć ewoluowały specjalne funkcje nerek, które pozwalają im korzystać z wysokiej glukozy we krwi, który działa w celu regulacji ciśnienia osmotycznego między komórkami i ich środowiska i ostatecznie do zatrzymywania wody. To wyjaśnia, dlaczego wielbłądy wydają się stale istnieć w stanie hiperglikemii, autorzy think.
The camels’ humps-their najbardziej rzucającą się w oczy cechą-pojawił się obok tych genetycznych edycji. Te gigantyczne kopce tłuszczu może ważyć do 80 funtów i działać jako rezerwy energii dla kiedy jedzenie dostaje rzadkie. Autorzy uważają, że liczba garbów, które mają wielbłądy, odpowiada różnym sposobom, w jakie ich metabolizm tłuszczu rozwinął się wzdłuż ewolucyjnej linii czasu, choć potrzeba więcej badań, by udowodnić ten związek.
W czasie, gdy wielbłądy przechodziły przez maszynkę do mięsa naturalnej selekcji, alpaki musiały zmagać się tylko z chłodną pogodą, która pojawiła się wokół ostatniego maksimum lodowcowego, około 44 000 lat temu. W przeciwnym razie te długonogie, rozmyte stworzenia cieszyły się wzrostem liczebności i ekspansją z Ameryki Środkowej do Ameryki Południowej, nigdy nie napotykając potrzeby posiadania czegoś tak uciążliwego i dziwacznego jak garb. Tak więc, podczas gdy wielbłądy były cenione za ich niesamowitą odporność na w przeciwnym razie pewną śmierć na pustyni, alpaki stały się cenione za ich gruby, kolorowy puch.
.