Безобразное разнообразие
Прежде чем пуститься в дебри анализа ДНК, мы просто обязаны рассказать немного о том, как сложна задача определения вида и происхождения обитателей глубин. Ученым известно около 32 000 видов рыб. Они являются самой многочисленной группой позвоночных на планете, составляя более половины от 62 000 описанных видов позвоночных. Согласно существующим оценкам, во всем мире употребляется в пищу от 900 до 20 000 видов, . Составленный Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов список рыбы и морепродуктов, продающихся на рынках в США, содержит 1800 видов. Он включает в себя в том числе виды, добыча которых не ведется, но которые тем не менее попадают в сети в качестве прилова и затем продаются. В общем, мы хотим сказать, что существует очень много видов рыб и морепродуктов.
Сравните 1800 пунктов в упомянутом списке с количеством видов мяса, которые можно купить в магазинах: говядина, свинина, курица, индейка и, может быть, баранина, кролик и утка. В США разводят около 13 пород мясного скота, и все они произошли от трех видов: Bos taurus, B. Indicus и бизон – либо их гибридов. Существуют сотни пород свиней, но все они потомки одного вида – евразийского дикого кабана, Sus scrofa. Все 34 мясные породы кур относятся к одному-единственному виду Gallus gallus domesticus. Американская ассоциация птицеводов (American Poultry Association) признает восемь различных пород индейки, происходящих от одомашненного вида Meleagris gallopavo. Так что сухопутные источники белка в нашем рационе составляют лишь горстку видов, которые несложно опознать.
Для определения, к какому из тысяч видов относится та или иная рыба, традиционно пользовались методиками на основе анализа белков. Каждому виду присущ уникальный белковый профиль, и неизвестный вид можно опознать, сравнив его профиль с образцами уже известных видов. Одной из наиболее распространенных методик, которые используются с этой целью, является изоэлектрическое фокусирование. Принцип его действия заключается в том, что молекула – в нашем случае это молекула белка – теряет свой электрический заряд при определенном значении pH. Этот уровень называется изоэлектрической точкой молекулы, и с ее помощью можно разделять молекулы различных белков. Образец неизвестного вида подготавливают, смешивая ткани свежей и замороженной рыбы с водой. Водорастворимые белки растворяются в жидкости, после чего при помощи центрифуги из жидкости удаляются все нерастворенные частицы. Затем образец наносят на гель (представьте себе очень густое желе, тонким слоем размазанное по тарелке), представляющий собой градиент pH. Потом подается ток, заставляющий заряженные белки перемещаться по градиенту до тех пор, пока они не достигнут того pH, при котором теряют свой заряд. Белок каждого типа останавливается в присущей лишь ему одному точке, поэтому всякий вид образует особый паттерн, сильно отличающий его от других видов, и этот паттерн можно сравнивать с другими паттернами для идентификации образца.
Это как если бы мы взяли большой неподписанный набор деталей Lego и просеяли их через решето, которое разделило бы все фрагменты на группы в зависимости от их формы. После этого мы сравнили бы получившиеся наборы одинаковых деталей с цифрами в известных нам наборах Lego и поняли, что перед нами, к примеру, набор 31 002 – «Суперболид», потому что в коробке было 29 различных типов деталей, четыре одинарные детали белого цвета, две двойные – желтого и т. д.