Примерно 100 000 лет назад в мексиканских водоемах произошло событие, которое должно было завести эволюцию в тупик, но вместо этого создало один из самых удивительных видов на планете. Самка атлантической моллинезии и самец широкоплавниковой моллинезии дали гибридное потомство.
По всем законам биологии такие межвидовые «браки» обречены — их дети обычно бесплодны, как мулы. Но природа приготовила сюрприз: одна из гибридных самок произвела на свет исключительно дочерей, каждая из которых стала ее точной генетической копией. Так появился новый вид — амазонская моллинезия (Poecilia formosa). Эти рыбы уже 1000 000 лет размножаются клонированием и не собираются вымирать, пишет Science.org.
Долгое время ученые были убеждены, что отказ от спаривания для позвоночных — верная дорога в эволюционное никуда. Без перетасовки генов, которую обеспечивает половое размножение, вредные мутации должны накапливаться как снежный ком. Теория «храповика Мюллера» предсказывала таким видам скорую гибель — максимум через несколько тысяч лет. Но амазонская моллинезия упорно опровергала все предположения, и только сейчас исследователи поняли, в чем ее секрет.
Группа ученых под руководством Эдварда Райсмайера применила технологию секвенирования длинных фрагментов ДНК — метод, который еще десятилетие назад был недоступен. Это позволило им заглянуть в геном «клонального бунтаря» и сравнить его с ДНК родителей. Оказалось, что мутации у амазонской моллинезии действительно накапливаются быстрее, но виду это не вредит благодаря молекулярному «чистильщику» — механизму генетической конверсии.
Представьте, что у вас есть две одинаковые книги с рецептами. В одной со временем появляются опечатки. Обычно без обмена страницами с другими книгами эти ошибки остаются навсегда. Но у амазонской моллинезии работает хитрый механизм: правильные участки из второй копии книги могут «переписывать» испорченные места в первой. Это не идеальный ремонт, но он позволяет удалять достаточно ошибок, чтобы геном не разваливался. Как отмечает паразитолог Эннет Маклеод из Университета Глазго, такой механизм не сравнится по эффективности с настоящим половым размножением, но он способен «отсрочить приговор».
Более того, генетическая конверсия создает неожиданный побочный эффект — вариативность между разными популяциями клонального вида. Даже будучи точными копиями, разные группы амазонских моллинезий со временем накапливают собственный набор нейтральных и полезных вариантов генов. Это дает естественному отбору материал для работы там, где его быть не должно. Ранее ученые выяснили, что морской еж думает и «видит» всем телом.
Работа заставляет пересмотреть базовые представления об эволюции. Оказывается, даже полный отказ от спаривания у позвоночных не является смертным приговором — природа припасла молекулярные инструменты, позволяющие клонам оставаться жизнеспособными в геологических масштабах времени. Теперь перед учеными открывается новое поле для исследований: насколько распространены подобные механизмы среди других асексуальных видов и какие еще тайны скрывают геномы «вечных девственниц» животного мира.
Биологи объяснили, как морские звезды передвигаются без мозга и нервной системы
Рыбы не немые: ученые расшифровали звуки восьми видов
Читайте «Мою Планету» в Telegram