Самцы палочников утратили репродуктивную функцию, сохранив ритуал спаривания
Большинство животных размножаются половым путем, но некоторые виды, включая японского палочника Ramulus mikado, полагаются исключительно на партеногенез (размножение самками без оплодотворения). В таких популяциях изредка появляются самцы. Ключевой вопрос — сохранили ли эти редкие самцы репродуктивные функции.
Новое исследование, опубликованное в Ecology группой учёных под руководством доцента Томонари Нодзаки (Национальный институт фундаментальной биологии), профессора Кэндзи Суэцугу (Университет Кобе) и доцента Синго Канеко (Университет Фукусимы), даёт на него ответ.
Спаривание есть, генетического вклада — нет
Редкие самцы активно спаривались с самками, как типичные самцы. Однако генетический анализ подтвердил, что гены самцов не передавались потомству. Исследование также показало, что эти самцы не производят функциональных сперматозоидов, что делает их неспособными восстановить половое размножение в виде.
Несмотря на типичное для палочников строение и брачное поведение, самцы оказались полностью стерильными. При этом у самок также наблюдались признаки дегенерации репродуктивных органов, связанных с половым размножением.
Проблема поиска редких самцов
Основной сложностью в работе был сбор материала.
«Несмотря на масштабные полевые сборы палочников по всей Японии, мы лично ни разу не встречали самца R. mikado в дикой природе», — отметил доктор Суэцугу.
Чтобы решить эту проблему, исследовательская группа сотрудничала с музеями и участниками гражданской науки, собрав семь самцов за четыре года. Затем было записано их брачное поведение и проведены морфологические и гистологические наблюдения.
Эволюционные последствия утраты функции
«Удивительно, но редкие самцы этого палочника полностью утратили репродуктивную функцию», — прокомментировал доктор Канеко.
«В отличие от женских половых признаков, утрата мужских считается крайне длительным процессом. У многих других видов даже редкие самцы часто сохраняют репродуктивные способности. Наши данные говорят о том, что R. mikado полагался исключительно на партеногенез так долго, что даже нейтральные мутации накопились, приведя к полной потере мужских репродуктивных признаков».
Доктор Нодзаки добавил: «Это исследование показывает, что партеногенез у R. mikado стал необратимым. Хотя бесполое размножение часто считается эволюционно недолговечным из-за отсутствия генетической рекомбинации, наши предыдущие работы оценили возраст этого вида в сотни тысяч лет. Как R. mikado удалось выжить так долго? Это остаётся интригующей загадкой для будущих исследований».