Как маленькая рыба ломает правила эволюции: ученые раскрыли секрет амазонской моллинезии

Фото: скриншот

Амазонская моллинезия — небольшая рыба из семейства пецилиевых — давно привлекает внимание биологов. Этот вид состоит только из самок и размножается клонированием, что противоречит классическим представлениям эволюционной теории о необходимости полового размножения для выживания вида. Об этом сообщило издание Science News.

Исследование показало, что эта рыба имеет необычный механизм защиты от накопления вредных мутаций. Речь идет о процессе, известном как генная конверсия — своеобразное «копирование и вставка» фрагментов ДНК между хромосомами. Благодаря этому нежелательные мутации могут стираться, а полезные — распространяться в геноме.

«Это противостоит накоплению мутаций», — пояснил специалист по сравнительной геномике Университета Миссури Уэс Уоррен.

Амазонская моллинезия (Poecilia formosa) обитает в теплых реках и лагунах вдоль границы Мексики и Техаса и существует по меньшей мере более 100 тысяч лет. Хотя для запуска развития яйцеклеток ей нужны самцы близкородственных видов, генетический материал партнеров не передается потомству — самки фактически создают клонов самих себя.

Предыдущую версию генома этой рыбы ученые опубликовали еще в 2018 году. Однако тогдашние технологии секвенирования ДНК не позволяли точно понять, как именно геном контролирует мутации. Только новые методы анализа, которые способны четко разделять парные хромосомы, позволили выявить характерные следы генной конверсии по всему геному.

Подобные процессы ранее наблюдали у простых организмов — в частности у коловраток, водяных блох, клещей и плоских червей. Однако теперь исследователи получили первые доказательства того, что этот механизм может работать и у бесполых позвоночных.

По словам эволюционного биолога Валдира Мирона Бербеля-Фильо из Университета Западной Флориды, результаты могут изменить представление об эволюции клональных видов. Если такая генетическая «ремонтная система» действительно распространена, ее придется учитывать как один из ключевых факторов, определяющих их эволюционную судьбу.

В то же время генная конверсия не является полной альтернативой половому размножению. Моллинезии все равно накапливают мутации быстрее, чем виды, которые размножаются половым путем, и не могут создавать новые комбинации генов так же эффективно.

Несмотря на это, новые данные свидетельствуют: бесполые виды могут быть гораздо более устойчивыми к генетическому «истощению», чем считалось ранее. Это заставляет ученых по-новому посмотреть на роль пола в эволюции живых организмов.