batrachospermum (batrachospermum) wrote,
batrachospermum
batrachospermum

Categories:

Рукотворный вид или клон-гибрид?

Знакомьтесь: Aspidoscelis neavesi – новый вид ящериц, описанный в прошлом году в журнале Breviora. На первый взгляд это обычная ящерица, маленькая, юркая, приятной буро-голубоватой окраски. Однако на самом деле перед нами нечто удивительное: этот вид был создан в лаборатории путем скрещивания двух других видов, и его сотворение бросает вызов общепринятым представлениям о том, как возникают новые виды.


Aspidoscelis neavesi. Фото: Peter Baumann

Обычно эволюция нового вида – это длинная история. Популяция животных каким-то образом разделяется, и в дочерних изолированных популяциях особи скрещиваются только между собой. Спустя тысячи поколений животные из разных популяций становятся настолько отличными генетически, что не могут больше скрещиваться друг с другом. Так один вид разделяется на два. Конечно, известно немало случаев, когда представители родственных видов спариваются и, более того, дают гибридное потомство. Однако получившиеся гибриды стерильны и не могут передать свои гены дальше, то есть являются эволюционным тупиком.

Впрочем, это не всегда так. В 1960-х ученые заметили, что некоторые ящерицы из семейства Teiidae, обитающие на юго-западе США, имеют странные хромосомные наборы: хромосомы в их клетках образуют пары, но партнеры при этом отличаются друг от друга – будто принадлежат двум разным видам. Еще более странно то, что многие тейиды не имеют самцов – самки откладывают яйца, в которых развиваются их клоны, тоже самки. Такой способ размножения называется партеногенезом. Обычно неоплодотворенное яйцо содержит один набор хромосом, а второй поступает со сперматозоидом самца, но при партеногенезе набор в яйце удваивается без участия самца.

Ученые предположили, что каждый из странных видов тейид – это результат произошедшего в прошлом межвидового скрещивания, женское потомство от которого не удовлетворилось ролью бесплодного эволюционного тупика и прибегло к партеногенезу. Самки стали клонировать сами себя, и каждый из клонов генетически отличается от обоих исходных видов ящериц – выходит, что они представляют собой новый вид.

Но этим дело не ограничивается. Некоторые виды тейид содержат три набора хромосом. Что за чертовщина? Можно предположить, что однажды самец, принадлежащий сексуально воспроизводящемуся виду, полюбил партеногенетическую самку и его сперматозоид оплодотворил яйцеклетку, в которой уже было два хромосомных набора. В итоге зигота возымела три набора – и считай, это уже новый вид ящерицы.


Aspidoscelis exsanguis, триплоидная самка. Фото: J.N. Stuart

Выдохнули? В 1967 году выпускник Гарварда Уильям Нивз нашел близ Аламогордо, штат Нью-Мексико, ящерицу с четырьмя наборами хромосом! Предположительно, это был гибрид самки Aspidoscelis exsanguis, предоставившей три набора, и самца Aspidoscelis inornata, подсуетившегося со своим гаплоидным сперматозоидом. Оба родительских вида живут в районе Аламогордо. Подивился Уильям Нивз и решил больше не испытывать судьбу, а то вдруг найдет ящерицу с пятью наборами и его мозг взорвется, так что он предпочел в дальнейшем заниматься стволовыми клетками, чтобы вырастить себе запасной мозг на всякий пожарный.

Но в 2002 году за ужином он обмолвился о своей тетраплоидной находке молекулярному биологу Питеру Бауманну из Института медицинских исследований Стауэрса, президентом которого Нивз являлся. Тот решил, что нужно изучить этот вопрос современными научными методами, и подвигнул Нивза отлавливать вместе с ним разных ящериц в Нью-Мексико, после чего они стали пытаться их скрещивать в лаборатории. В большинстве случаев эксперименты успехом не увенчивались, до нашествия гибридов было далеко…


Aspidoscelis inornata, самец. Фото: Troy Hibbitts

В 2008 году ученые постарались воссоздать тетраплоидный гибрид, скрестив A. exsanguis с A. inornata. Получилось. Анализ генетического материала детенышей продемонстрировал 4 набора хромосом у каждого из них. Среди юных ящерок оказалось четыре самки, которые, к радости исследователей, могли себя клонировать партеногенезом, а их потомство в свою очередь могло клонировать себя. На сегодня у ученых уже есть колония в пару сотен таких ящериц. И они уверены, что перед ними – новый вид. Созданный их божественными руками.

С ними согласен герпетолог Чарльз Коул из Американского музея естественной истории, изучающий тейид с 60-х годов. «Как только они сказали мне, что сотворили, я сразу понял, что это новый вид, – говорит он. – Это не франкенштейновские манипуляции с геномами. Это ящерицы в клетках, которые занимаются своими делами». Доктор Коул согласился помочь коллегам описать новый вид, все малейшие отличия его характеристик от родительских. Название Aspidoscelis neavesi прославляет Уильяма Нивза, открывшего таких гибридов в природе.


Aspidoscelis neavesi. Фото: Joel Sartore

Но не все ученые считают, что ящерицы A. neavesi удовлетворяют требованиям для выделения вида. Эволюционный биолог Дэвид Хиллис из Техасского университета сомневается, что каждую гибридную линию ящериц можно называть видом. Традиционно считается, что животные внутри одного вида спариваются преимущественно друг с другом и их гены формируют единый генный пул. Но A. neavesi вообще не спариваются. Мутации, приобретенные одной ящерицей, передаются исключительно ее потомству и не входят в общий пул.

Кроме того, такие ящерицы могут возникать неоднократно – фертильные гибриды были получены Бауманном и коллегами десятки раз от разных родителей A. exsanguis и A. inornata. Этак каждую из этих линий можно назвать отдельным видом. Доктор Хиллис полагает, что биологии требуется новый термин для описания этих ящериц – например, «гибридные клоны». Питер Бауманн же считает, что видовые имена нужно давать таким ящерицам для простоты научной коммуникации – просто чтобы все понимали, о чем идет речь.

В настоящее время создатели A. neavesi изучают, как им живется с четырьмя наборами хромосом. А то, знаете, лишние хромосомы не всегда есть хорошо. Но пока ящерицы, тьфу-тьфу, выглядят абсолютно здоровыми и нормальными. И это поднимает еще один вопрос: если такие здоровые гибриды появляются время от времени в природе, каковы их шансы стать основой целых популяций? Возможно ли, что A. neavesi незаметно процветают где-то в районе Аламогордо, а ученые об этом не знают? Коллеги-франкенштейны надеются, что опубликованное ими описание поможет людям распознать рептилий в диких условиях и вовремя известить население об атаке гибридных клонов.

По материалам: The New York Times
Научная статья: Breviora (Cole et al., 2014)
Tags: амфибии-рептилии
Subscribe

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 3 comments