Миллион лет бесполого размножения не стер «основной инстинкт» палочников
Природа забыла отключить ненужную функцию: насекомые миллионы лет обходятся без самцов, но их геном хранит древнюю способность размножаться половым путем.
Дмитрий ПавловАвтор Hi-Tech Mail
Биологи обнаружили неожиданную эволюционную загадку у палочников рода Timema. Некоторые виды этих насекомых размножаются без участия самцов уже более миллиона лет, однако сохранили сложный генетический механизм, который, казалось бы, давно должен был исчезнуть за ненадобностью. Об этом сообщает портал Phys.org со ссылкой на новое исследование, опубликованное в сборнике Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В центре внимания ученых оказался вид Timema poppense — один из представителей группы древних партеногенетических палочников. Самки этих насекомых производят потомство без оплодотворения, поэтому в популяциях практически нет самцов. Тем не менее исследователи решили проверить, что произошло с системой так называемой компенсации дозировки генов (dosage compensation).
Этот механизм характерен для видов с половыми хромосомами. У самок обычно две X-хромосомы, а у самцов только одна. Чтобы количество работающих генов оставалось сбалансированным, организм использует специальные регуляторные механизмы. Но если самцов нет уже миллионы лет, логично ожидать, что такая система постепенно деградирует.
Природа не любит выбрасывать старые инструменты
Результат оказался неожиданным. Анализ генетической активности показал, что механизм компенсации дозировки у бесполых Timema по-прежнему функционирует. Более того, он работает настолько хорошо, словно насекомые продолжают жить обычной половой жизнью. Исследователи изучили даже редчайших самцов, которые иногда все же появляются в таких популяциях, и обнаружили, что система полового размножения остается полностью работоспособной, хотя и невостребованной.
Полученные данные ставят под сомнение распространенное представление о том, что эволюция быстро избавляется от бесполезных структур и механизмов. Судя по всему, некоторые генетические системы могут сохраняться невероятно долго даже после того, как первоначальная причина их существования исчезла.
Наше открытие помогает лучше понять эволюцию половых хромосом и геномов в целом. Оказалось, что биологические механизмы способны существовать в своеобразном «режиме ожидания» на протяжении колоссальных промежутков времени.Даррен Паркер первый автор исследования.
Интересные факты об отряде Привиденьевых
Насекомые-палочники с характерным строением тела объединены в отряд Привиденьевых (Phasmatodea), включающий около 3000 видов. По-английски они называются walking sticks — «ходячие палки». Они живут на всех континентах, кроме Антарктиды и Патагонии в Южной Америке, но предпочитают тропики и субтропики. Самое большое разнообразие палочников (300 видов) наблюдается на острове Борнео. В России известно два вида — реликтовый уссурийский палочник (Baculum ussurianum) на Дальнем Востоке и палочник двубугорчатый (Ramulus bituberculatus) в Башкирии. Оба вида занесены в Красную книгу.
Недавно на портале Hi-Tech Mail ученые рассказали о других видах животных, обходящихся без самцов.
природаБиологияЖивотныеПоделиться
