Эволюция однополых саламандр: долгое и странное путешествие

Репродуктивная история однополого (только женского) вида саламандр полна эволюционных сюрпризов.

Исследователи из Университета штата Огайо проследили генетическую историю этих животных на 3.4 миллиона лет назад и обнаружили удивительные детали. Главный парадокс: они, кажется, миллионы лет обходились без генетического вклада от самцов саламандр и всё же смогли сохраниться. Исследование опубликовано в журнале Evolution.

Однополые саламандры Ambystoma:

  • Это самки, размножающиеся в основном клонированием.
  • Иногда они "крадут" сперму самцов других видов саламандр (которые откладывают её на листья и ветки). Это стимулирует производство яиц.
  • Генетическая информация "одолженного" вида иногда включается в геном однополых саламандр — процесс, называемый клептогенез.

Учёные предполагали, что именно заимствование спермы помогло виду сохраниться так долго, так как постоянное клонирование без смешивания ДНК обычно делает популяцию уязвимой.

Ключевые выводы исследования:

  • Используя новые технологии, команда секвенировала и оценила около 100 образцов ДНК, создав генетическую "дорожную карту" событий за 3.4 миллиона лет.
  • Сюрприз: заимствование ДНК у других видов происходило нерегулярно. Миллионы лет саламандры обходились без него, а затем следовали короткие всплески более частого "заимствования".
  • Несмотря на это, они не проявляют явных негативных генетических последствий. Это загадка, так как большинство бесполых линий вымирает за ~100 000 лет, а эти существуют, по оценкам, около 5 миллионов лет.
  • Интересно, что частота заимствования ДНК, по-видимому, возросла в недавнее время. Причины этого неизвестны и могут быть связаны с изменениями среды или взаимодействием с другими видами.

Отличия от других видов:

Эволюционная история этих саламандр сильно отличается от других однополых видов (например, моллинезий). Саламандры живут медленно и долго (до 20–30 лет), размножаясь раз в несколько лет, в то время как моллинезии живут меньше года.

Перспективы:

Исследование охватывало только образцы из Огайо и Мичигана. Неясно, характерны ли такие же паттерны для всей Восточной Северной Америки и Канады. Эта работа может также пролить свет на эволюцию полиплоидных организмов (имеющих более двух наборов хромосом), к которым относятся и многие растения.