Генетики раскрыли секрет червей, которые 18 миллионов лет размножались и эволюционировали без секса

Исследователи из Нью-Йоркского университета и Университета Дьюка впервые описали червя, который обитает на планете в течение 18 миллионов лет назад. Особенность этого вида (он называется Diploscapter pachys ) заключается в том, что его представители могут размножаться лишь бесполым путём. Но самый интересный вопрос: как им удалось не попасть в эволюционный тупик? Дело в том, что это неизбежная участь организмов, которые не практикуют половое размножение.

"Учёные пытались понять, как некоторые животные могут выживать в течение миллионов лет без секса, потому что такое строгое долгосрочное воздержание очень редко встречается в животном мире", — объясняет один из соавторов исследования профессор Дэвид Фитч ( David Fitch ).

По его словам, этот феномен противоречит общепринятому мнению о том, что для устранения вредных мутаций и адаптации к изменяющейся среде требуется половое размножение. Так что понимание подобного явления играет огромную роль для эволюционной генетики.

Фитч поясняет: в краткосрочной перспективе наследование копий генов обоих родителей обычно обеспечивает хорошую защиту от мутаций. А в долгосрочной перспективе половое размножение позволяет потомству адаптироваться к меняющимся условиям с течением времени: генетические перетасовки и рекомбинации создают более вариативные геномы. При бесполом размножении такого не происходит, из-за чего животные, как правило, быстро выбирают. В связи с этим для генетиков и биологов оставалось загадкой, как некоторые "асексуальные" живые организмы выживали на протяжении многих поколений.

Пролить свет на эту загадку помог червь D.pachys . Это крошечное прозрачное беспозвоночное относится к типу немотад или круглых червей. Его близкие родственники – нематоды вида Caenorhabditis elegans , которые часто используются для биомедицинских исследований.

Однако, в отличие от C.elegans , D.pachys является бесполым. Выяснив это, учёные решили секвенировать геном этого вида и найти его место на генеалогическом древе.

Оказалось, что эти бесполые нематоды обитали на Земле уже 18 миллионов лет назад. Как и многие другие организмы, которым чуждо половое размножение, эти черви развили особый процесс создания зародышевых клеток. По сути они просто клонируют себя, рассказывает Фитч. Соответственно, ни о какой рекомбинации или перестановке генов при таком размножении и речи быть не может.

Более того, при изучении хромосом D.pachys специалисты выяснили, что эти черви имеют лишь одну пару хромосом. Наличие одной хромосомы и её "резервной копии" характерно лишь для двух видов – муравья Myrmecia pilosula и паразитического круглого червя Parascaris univalens . Те же C.elegans , например, имеют 5-7 хромосом. Команда решила узнать, как структурирована одиночная хромосома необычных червей. Оказалось, именно в этом и кроется их секрет.

D.pachys объединил шесть хромосом своих предков в единую и при этом отказался от мейоза. Этот процесс, в ходе которого формируются половые клетки, подразумевает перетасовку генов и сокращение числа хромосом в два раза. В результате возникают новые комбинации генов, благодаря чему потомство сохраняет генетическое разнообразие родителей. Проще говоря, этот организм собрал всё разнообразие генов в одной хромосоме, а затем предотвратил потерю этого разнообразия.

"D. pachys компенсируют недостатки бесполого размножения тем, что сохраняют генетическую вариативность и даже дополняют её. По иронии судьбы, это достигается за счёт того, что между копиями генов нет рекомбинации. В противном случае различия между ними могли быть потеряны. Фактически D.pachys избавился от нескольких генов, необходимых для создания рекомбинационного механизма, характерного для полового размножения", — заключает Дэвид Фитч.

Более подробно хитрый механизм выживания нематод описывается в статье, опубликованной в издании Current Biology.

Кстати, ранее мы рассказывали о ещё одном способе "девственного" размножения – партеногенезе, при котором самец или самка производит потомство без участия партнёра. Такое размножение характерно, к примеру, для змей и рыб . Причём среди последних встречаются как матери-одиночки , так и отцы .

 
По теме
26 марта в Российском государственном гуманитарном университете прошло заседание ученого совета, в ходе которого были вручены ведомственные награды работникам вуза, намечены новые векторы международного сотрудничества университета,
Студенты ИИЯ на международной конференции «Парламентаризм в странах Востока» - МГПУ Студенты направления Востоковедение и африканистика (китайский язык) ИИЯ приняли участие в работе международной конференции «Парламентаризм в странах Востока», проходящей в Государственной Думе Российской Федерации.
МГПУ
Счет шел на секунда: как врачи спасали жизни пострадавших в теракте в «Крокусе» - Вечерняя Москва Заместитель главного врача по медчасти НИИ скорой помощи им. Склифосовского Артем Саприн во флагманском центре, куда доставили многих пострадавших в результате теракта в «Крокус Сити Холле».
Вечерняя Москва
Столичные врачи смогут определять патологии позвоночника с помощью ИИ-сервиса - Информационный Центр фото: mos.ru Московские медработники при помощи сервиса искусственного интеллекта получат возможность на магнитно-резонансной томограмме шейного отдела позвоночника определять образование грыж, протрузий и стеноза.
Информационный Центр
28 марта 2024, 23:42 — Общественная служба новостей — ОСН Онколог и колопроктолог Аркадий Беджанян предупредил об опасности дивертикулеза — патологического процесса, который может привести к серьезным последствиям.
ИА Общественная служба новостей
29 марта 2024, 05:57 — Общественная служба новостей — ОСН Многие россияне предпочитают самодиагностику и самолечение, обращаясь к интернету и обсуждая проблемы со знакомыми, вместо того чтобы идти к специалистам.
ИА Общественная служба новостей