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
Донецкий ученый открыл ранее неизвестный науке вид целебного растения 17 июня 2018 г.

Донецкий ученый открыл ранее неизвестный науке вид целебного растения

OLYMPUS DIGITAL CAMERAДонецк, 17 июн – ДАН. Ранее неизвестный науке вид ластовня был обнаружен донецким профессором ботаники Владимиром Остапко. Об этом сегодня корр. ДАН сообщил сам ученый.«Редкая удача – в ходе своего полевого сезона в заказнике «Урочище...

дальше...

Россельхознадзор может запретить поставки соевых бобов из Латвии 20 янв. 2015 г.

Россельхознадзор может запретить поставки соевых бобов из Латвии

В распространенном во вторник сообщении российская фитосанитарная служба отметила, что в 2014 году при досмотре поступающей из Латвии указанной продукции в 831 случае были выявлены карантинные для России объекты.МОСКВА, 20 янв — РИА Новости/Прайм...

дальше...

Вокалист The Offsprings получил докторскую степень по биологии 13 мая 2017 г.

Вокалист The Offsprings получил докторскую степень по биологии

Вокалист, основанной в 1984 году, панк-рок группы под названием The Offsprings 51-летний Декстер Холланд окончил факультет молекулярной биологии при частном Южно-Калифорнийском университете в США и получил докторскую степень. Он прервал обучение в начале...

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...

Россия изолирована как никогда - Белый дом 26 июля 2014 г.

Россия изолирована как никогда - Белый дом

Санкции в отношении России, введенные США из-за ситуации в Украине, негативно отражаются на российской экономике.Об этом заявил на регулярном брифинге пресс-секретарь Белого дома Джош Эрнест, сообщает ИТАР-ТАСС.Он напомнил, что ранее США ввели ограничения...

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...

#биология | Почему желтеют листья помидоров? 15 июня 2015 г.

#биология | Почему желтеют листья помидоров?

Если у вас есть огород и вы выращиваете там помидоры, вы могли заметить, что их листья порой желтеют. У вас мог возникнуть вопрос: «О чем говорят пожелтевшие листья помидоров?». Известно, что они желтеют по различным причинам. И это не значит, что растение...

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...

Последние новости

Новости на сегодня 23 окт. 2018 г.