Диплоидные гибриды съедобных лягушек могли давать потомство как с двойным, так и с тройным набором хромосом. По мнению биологов, это переходная стадия на пути возникновения нового вида.
Съедобная лягушка (Pelophylax esculentus)
© Grand-Duc, Niabot / commons.wikimedia.org
Российские биологи исследовали межвидовые гибриды съедобных лягушек, выяснив, как их скрещивание может привести к появлению нового вида, не зависимого от родительских.
Межвидовое скрещивание играет заметную роль в образовании новых видов не только у растений, но также у беспозвоночных и низших позвоночных животных. Межвидовые гибриды могут демонстрировать необычный характер наследования, при котором их половые клетки получают не рекомбинированные хромосомы родителей, а геном лишь одного из них, второй же при этом исключается.
При таком клональном (с передачей генома только одного родителя) или гемиклональном (с передачей генома одного из родителей) наследовании рекомбинации геномов не происходит. Отсутствие рекомбинации приводит такие гибриды к необходимости спариваться с одним из родительских видов для поддержания жизнеспособности, а также сдерживает их эволюционную изменчивость.
С другой стороны, появление полиплоидных форм (содержащих избыточное число копий хромосом) обеспечивает рекомбинацию между ними, позволяет вырваться из этой «генетической ловушки» и может привести к появлению нового независимого вида. Группа российских биологов во главе со старшим научным сотрудником кафедры цитологии СПбГУ Аллой Красиковой исследовала сосуществование ди- и полиплоидных линий, способное привести к выделению новых видов.
В качестве объекта был выбран хорошо изученный пример межвидовой гибридизации — съедобные лягушки Pelophylax esculentus, которые произошли в результате скрещивания прудовых (P. lessonae) и озерных (P. ridibundus) лягушек и наследуют их геномы гемиклонально.
«Процесс воспроизведения происходит с помощью удаления всех хромосом одного родительского вида и удвоения оставшихся хромосом второго родителя, — пояснил один из авторов работы Дмитрий Дедух в интервью пресс-службе СПбГУ. — Гибриды обычно возникают после скрещивания с тем родительским видом, хромосомы которого они удалили, чтобы и в следующем поколении появились гибридные лягушки».
Разводя гибридных съедобных лягушек в лаборатории, ученые показали, что они способны размножаться и скрещиванием между собой, без участия родительских видов. Авторы впервые провели кариотипирование этих головастиков, охарактеризовав их хромосомный набор и показав, что обычные диплоидные гибриды могут воспроизводить потомство как с диплоидным (двойным), так и с триплоидным (тройным) набором хромосом. При скрещивании триплоидные гибриды P. esculentus выполняют роль особей одного из родительских видов и позволяют замещать недостающую у диплоидных половину хромосом.
«Этот факт может свидетельствовать о переходной стадии на пути к возникновению нового вида лягушек», — пояснила руководитель проекта, доцент СПбГУ Алла Красикова.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале BMC Evolutionary Biology
Источник: chrdk.ru
