Амазонская молли (Poecilia formosa) — уникальная бесполая рыба, размножающаяся исключительно клонированием. Вопреки классической теории эволюции, этот вид не вымирает от накопления вредных мутаций. Ученые выяснили, что стабильность ее генома поддерживает механизм конверсии генов, передает ScienceNews.
Этот процесс обеспечивает регулярную перестройку ДНК путем копирования небольших участков с одной хромосомы на другую. Благодаря такому внутреннему "редактированию" рыба самостоятельно очищает свой генетический код, что позволяет ей процветать без традиционного полового размножения.
Благодаря этому механизму могут удаляться вредные мутации, а иногда распространяться полезные. Это позволяет естественному отбору продолжать действовать даже у видов, не размножающихся половым путем. По словам ученых, это первые прямые доказательства того, что конверсия генов может сдерживать накопление мутаций у бесполых позвоночных.
[see_also ids="649700"]
Амазонская молли существует более 100 тысяч лет в теплых реках и лагунах вдоль границы Мексики и Техаса. Хотя самки нуждаются в самцах родственных видов, чтобы стимулировать развитие яйцеклеток, потомство остается генетическими копиями матери.
В 2018 году исследователи уже опубликовали первую версию генома этой рыбы. Однако тогдашние технологии секвенирования ДНК не позволяли понять, как именно она контролирует накопление мутаций.
Для нового исследования, опубликованного в журнале Nature, ученые использовали современные методы секвенирования, которые позволили четко разделить две хромосомные копии генома рыбы. Каждая из них происходит от разных видов-предков, которые когда-то скрестились и образовали гибридную линию.
Благодаря этим технологиям исследователи смогли выявить характерные паттерны конверсии генов. Подобные процессы ранее наблюдали у более простых организмов, в частности у коловраток, водяных блох, клещей и плоских червей.
[see_also ids="644498"]
Компьютерный биолог Эдвард Райсмейер из Мюнхенского университета Людвига Максимилиана отмечает, что этот механизм создает новые очаги генетической вариации. Он добавил: "Процесс дает естественному отбору возможность действовать".
В то же время конверсия генов выполняет еще одну функцию. Она помогает исправлять генетические несоответствия между двумя наборами хромосом, которые могут возникать из-за гибридного происхождения вида.
Несмотря на это, механизм не полностью заменяет половое размножение. Амазонская молли все равно накапливает мутации быстрее, чем виды, размножающиеся половым путем, и не создает такого количества новых комбинаций генов. Однако результаты исследования могут изменить представление ученых об эволюционных перспективах бесполых видов.
"Это действительно заставляет нас мыслить нестандартно и вне учебников", — заявила эволюционный генетик Энн-Мари Дион-Коте из Университета Монктона.
Ранее крошечная рыба губань-чистильщик успешно прошла модифицированный зеркальный тест, подтвердив наличие самосознания. Во время эксперимента особи мгновенно реагировали на метки на теле и даже проверяли свойства зеркала с помощью пищи.