Риба, що відтворює ідентичні копії себе, здавна інтригувала вчених з точки зору еволюції. Наразі дослідники визначили, який саме процес в її геномі допомагає уникнути генетичної деградації.
Амазонська моллінезія. Фото: Nick Loveland/CC0
Амазонська моллінезія – невеличка рибка з родини живородних коропозубих – вже давно викликає інтерес у біологів. Цей вид складається виключно з самиць і розмножується шляхом клонування, що йде врозріз із загальноприйнятими поглядами еволюційної теорії щодо потреби статевого відтворення для забезпечення існування виду.
Про це проінформувало видання Science News.
Наукове дослідження, оприлюднене 11 березня, продемонструвало, що ця риба володіє особливим механізмом захисту від накопичення шкідливих змін. Мова йде про процес, відомий як конверсія генів – своєрідна «копіювання та вставка» ділянок ДНК між хромосомами. Завдяки цьому небажані мутації можуть зникати, а корисні – розповсюджуватися в геномі.
«Це перешкоджає накопиченню мутацій», – зазначив фахівець з порівняльної геноміки з Університету Міссурі Вес Воррен.
Амазонська моллінезія (Poecilia formosa) проживає в теплих річках та лагунах вздовж кордону Мексики і Техасу і існує, як мінімум, понад 100 тисяч років. Хоча для ініціації розвитку яйцеклітин їй потрібні самці споріднених видів, генетичний матеріал партнерів не передається потомству – самиці по суті створюють клони самих себе.
Попередню версію геному цієї рибки вчені представили ще у 2018 році. Однак тогочасні технології секвенування ДНК не давали змоги достеменно зрозуміти, яким чином саме геном регулює мутації. Лише новітні методи аналізу, котрі здатні чітко розрізняти парні хромосоми, дозволили виявити характерні ознаки генної конверсії по всьому геному.
Аналогічні процеси вже фіксувалися у простіших організмів – зокрема, у коловерток, дафній, кліщів і плоских червів. Проте зараз науковці отримали перші свідчення того, що цей механізм може працювати і у безстатевих хребетних.
Згідно з еволюційним біологом Валдіром Міроном Бербелем-Фільйо з Університету Західної Флориди, результати можуть змінити погляд на еволюцію клональних видів. Якщо така генетична «ремонтна система» дійсно поширена, її доведеться брати до уваги як один із головних факторів, що визначають їхню еволюційну долю.
Разом із тим, генна конверсія не є абсолютною альтернативою статевому розмноженню. Моллінезії все одно накопичують мутації швидше, ніж види, що розмножуються статевим шляхом, і не можуть формувати нові комбінації генів так само ефективно.
Незважаючи на це, нові дані свідчать: безстатеві види можуть бути значно стійкішими до генетичного «виснаження», ніж вважалося раніше. Це змушує дослідників по-новому розглянути роль статі в еволюції живих організмів.
Нагадаємо, нове дослідження показало, що череп дятла функціонує не як амортизатор, а має особливу будову, яка безпечно розподіляє силу удару по всій голові та захищає мозок.