Ученый из Петербурга раскрыл загадку "успешного хромосомного монстра"

МОСКВА — РИА Новости. Биологи из России и ряда зарубежных стран выяснили, почему многие межвидовые гибриды не становятся бесплодными и успешно продолжают свой род, несмотря на «неправильный» набор хромосом. Их выводы были опубликованы в журнале PNAS.

Ученый из Петербурга раскрыл загадку "успешного хромосомного монстра"

«Существование подобных гибридов было неожиданным для нас. Но еще более неожиданными оказались причины этой высокой плодовитости. Более глубокий анализ выявил неизвестный ранее механизм поддержания высокой фертильности у изученных хромосомных гибридов», — рассказывает Владимир Лухтанов, главный научный сотрудник Зоологического института РАН и профессор Санкт-Петербургского государственного университета.

Загадки эволюции

Гибридами ученые называют потомков двух разных видов родственных живых существ. Чаще гибридные организмы обнаруживаются среди растений, реже среди животных. Их редкость объясняется одной простой вещью — подавляющее число гибридов стерильны, что не позволяет им продолжить род и обособиться в отдельный вид, даже если они обладают рядом очевидных преимуществ по сравнению и с тем, и с другим родительским видом.

Лухтанов и его коллеги открыли крайне необычный пример гибридов, не потерявших способности к размножению, изучая потомство, полученное при скрещивании двух линий горошковых белянок (Leptidea sinapis), широко распространенных в России бабочек, чьи гусеницы питаются бобовыми растениями.

За последние годы ученые обнаружили сразу несколько линий этих белянок, похожих друг на друга по облику и поведению, но заметно отличающихся по числу хромосом. К примеру, бабочки из Испании имеют 106−108 хромосом, тогда как особи из Скандинавии имеют всего лишь 56−57 хромосом.

Заинтересовавшись этой проблемой, биологи решили изучить, что произойдет, если скрестить самую «малохромосомную» линию белянок из Швеции и их кузин из Каталонии, имевших почти в два раза больше подобных структур.

К большому удивлению ученых, скрещивание этих бабочек не привело к тому, что их потомство стало бесплодными — в среднем, их плодовитость оставалась на очень высоком уровне, хотя она и была примерно в два раза ниже, чем у родительских линий белянок.

Для раскрытия секрета их выживания ученые проследили за тем, что происходит во время мейоза — процесса деления и формирования будущих половых клеток бабочек, содержащих в себе не двойной, а одиночный набор хромосом.

Секреты гибридов

«Неправильное» число хромосом в клетках гибридов почти всегда приводит к тому, что мейоз не может завершиться корректно — клетки не получают всех жизненно важных хромосом, или же получают «лишние» их копии. В результате этого они или гибнут, или же теряют способность формировать жизнеспособный зародыш.

Лухтанов и его коллеги обнаружили, что в случае с гибридными белянками этого не происходит по той причине, что у них основные процессы мейоза происходят не как обычно, а в обратном порядке.

Как правило, заготовка гаметы сначала «перемешивает» хромосомы, полученные от родителей, и уменьшает их число вдвое, растаскивая папины и мамины варианты одних и тех же хромосом по дочерним клеткам. Только после этого эти хромосомы, содержащие в себе двойное число нитей ДНК, делятся на половинки и разбиваются на две новых «кучки», в результате чего возникают четыре половых клетки.

По словам биологов, у гибридных белянок вначале происходит разделение нитей ДНК, и только затем, на второй стадии формирования гамет общее число хромосом уменьшается вдвое.

«Это приводит к тому, что мейоз у гибридов происходит с минимальным числом нарушений или без нарушений вообще, и приводит к формированию нормальных жизнеспособных гамет», — объясняет ученый.

Это открытие проливает свет на одну из загадок биологии: как у живых организмов возникают новые, измененные хромосомы и новые хромосомные наборы. А последнее интересно и биологам, и медикам, поскольку изменения хромосом часто являются пусковыми механизмами как для биологической эволюции, так и для развития болезней.


commnetКомментарии

Пожалуйста, войдите / зарегистрируйтесь
или авторизируйтесь через любую соц. сеть, чтобы оставить комментарий.


Похожие новости
США раскритиковали за засилье белых миллиардеров 12 февр. 2020 г.

США раскритиковали за засилье белых миллиардеров

Издание Business Insider раскритиковало Соединенные Штаты за засилье белых миллиардеров. В США по состоянию на 2019 год насчитывалось 607 миллиардеров, только пятеро из них афроамериканцы. Информация содержится в рейтинге, который составляет журнал Forbes...

дальше...

РФ игнорирует Минск-2, продолжая гибридную войну - глава ВВС США 17 июня 2015 г.

РФ игнорирует Минск-2, продолжая гибридную войну - глава ВВС США

Вместо выполнения минских договоренностей по урегулированию ситуации в Донбассе власти России продолжают вести гибридную войну против Украины. Об этом глава Военно-воздушных сил США Дебора Ли Джеймс заявила в своем выступлении в Брюсселе 17 июня, передает...

дальше...

Самые удивительные животные-гибриды 07 дек. 2015 г.

Самые удивительные животные-гибриды

Этот вид получается при скрещивании диких и домашних мускусных уток. Последние водятся в Южной и Центральной Америке – их легко узнать по сходству с персонажем «Звёздных войн» Дартом Молом. Мулардов искусственно выводят ради мяса, они сами не могут производить...

дальше...

У пчел обнаружили способность клонировать себя 15 июня 2021 г.

У пчел обнаружили способность клонировать себя

Австралийские ученые Университета Сиднея обнаружили, что одна из пород африканских медоносных пчел способна к производству практически идентичных клонов рабочих самок. Это позволяет насекомым избежать вредных последствий девственного размножения. Об открытии...

дальше...

Биологи обнаружили три новых вида дарвиновых вьюрков 12 февр. 2015 г.

Биологи обнаружили три новых вида дарвиновых вьюрков

Шведские и американские ученые сообщили об открытии еще трех новых видов галапагосских, или дарвиновых, вьюрков. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist.Ранее считалось...

дальше...

Кто и что потерял из-за убийства датского жирафа 12 февр. 2014 г.

Кто и что потерял из-за убийства датского жирафа

Российское информационное пространство так плотно забито неправильно переведенными, перевранными и просто выдуманными новостями о европейских ужасах, что на них перестаешь обращать внимание. Нет сил разбираться в происхождении очередной чуши о зигующих...

дальше...

Самка акулы впервые переключилась на размножение без участия самца 19 янв. 2017 г.

Самка акулы впервые переключилась на размножение без участия самца

Представители надотряда акул часто удивляют научное сообщество своими "умениями". Так, гренландские акулы оказались самыми долгоживущими среди позвоночных животных, а недавно выяснилось, что чудодейственный антибиотик, вырабатывающийся в организме колючих...

дальше...

В недалеком будущем роботы смогут давать потомство 25 янв. 2014 г.

В недалеком будущем роботы смогут давать потомство

«The Telegraph» опубликовала мнение ученых, которые считают, что через пару-тройку десятков лет роботы смогут сами производить «детей». Они не считают фантастикой спаривания машин, в результате которых будут появляться «малыши». Прототип механизма размножения...

дальше...

Последние новости

Новости на сегодня 25 июня 2021 г.