9870 St Vincent Place, Glasgow, DC 45 Fr 45.

+1 800 559 6580

Партеногенез у пресмыкающихся

Фото

Факультативный партеногенез у чешуйчатых пресмыкающихся

Многие случаи партеногенеза, обнаруженные в последние годы у представителей разных семейств ящериц и змей, не связаны с существованием однополых популяций. Это – примеры факультативного партеногенеза. Как правило, они отмечены у животных, содержавшихся в неволе, в условиях изоляции от сородичей.

Характерный пример – недавно опубликованное сообщение о партеногенезе у варана Varanus panoptes. Один немецкий террариумист приобрел пару молодых варанов для домашнего содержания. Оба животных оказались самками, агрессивно относившимися друг к другу. И в течение 5 лет их пришлось содержать в отдельных террариумах. Тем не менее обе самки отложили яйца. Любознательный владелец решил их на всякий случай положить в инкубатор. И оказался прав: из одного яйца вылупился детеныш-самец! И это несмотря на то, что его мать никогда в жизни не встречалась с самцами. То есть речь могла идти только о девственном размножении.

В дальнейшем эту же самку ссаживали с самцом, и она приносила потомство уже обычным образом, после спаривания. Специалисты изучили генетическую природу неожиданного потомка, а также его младших братьев и сестер, появившихся на свет обычным путем, с помощью метода ДНК-фингерпринтинга, позволяющего достаточно просто оценивать различия в геномах отдельных особей для выявления их родства. Оказалось, что детеныши, родившиеся после спаривания, как и положено, имели часть локусов от матери и часть – от отца. А самый первый сын генетически не менее чем на 94% был идентичен своей матери. Тем не менее, он не является ее клоном – ведь они разнополые. Сравнение этого случая с известными цитогенетическими моделями партеногенеза не обнаружило полного соответствия ни одной из них. С уверенностью можно говорить лишь о том, что обнаруженный феномен – пример факультативного партеногенеза, требующий дальнейших исследований.

Самцы у однополых видов ящериц

Итак, изредка партеногенез может случаться в популяциях двуполых видов чешуйчатых пресмыкающихся. Однако возможна и зеркальная ситуация: в однополых популяциях спонтанно могут появляться самцы. Такой атавистический возврат к бисексуальности известен, например, у партеногенетических скальных ящериц и гекконов. У них регулярно находят мужские эмбрионы, которые, как правило, погибают на ранних стадиях развития. Но иногда они выживают, и родившиеся особи достигают зрелого возраста. Такие самцы партеногенетического происхождения часто обладают явными самцовыми вторичными половыми признаками (например, окраской) и проявляют свойственное самцам поведение (агрессивное, брачное). Но в то же время у них присутствуют и признаки гермафродитизма и к собственно размножению они обычно не способны.

Эволюционные аспекты партеногенеза у чешуйчатых пресмыкающихся

Эволюционный выигрыш однополых форм кажется очевидным. Потомство могут приносить все особи в популяции, а не только самки. То есть вдвое увеличивается репродуктивный потенциал популяции, а следовательно, возможности ее выживания и расселения. При этом экономятся энергетические ресурсы, которые обычно расходуются на поиск брачных партнеров, на брачные турниры, на ухаживание и спаривание. Кроме того, известно, что любая активность, связанная со спариванием, а также вся закрепляемая половым отбором внеш-няя «яркость» заметно повышают риск атаки хищников. То есть, теоретически, смертность бисексуальных видов от хищничества должна быть выше. Косвенное тому подтверждение – выраженно менее яркая и броская окраска партеногенетических видов скальных ящериц в сравнении с их бисексуальными сородичами.

Еще одно явное преимущество однополых видов – практическое отсутствие нижнего порога численности жизнеспособной популяции. Известно, что у обычных видов снижение плотности популяции ниже определенного уровня приводит к практическому прекращению ее возобновления, – хотя еще есть и самки, и самцы, способные к размножению, им трудно разыскать себе партнера. А однополые формы могут успешно размножаться при любой плотности. Даже одна особь, случайно попавшая в новое место обитания, может стать основателем жизнеспособной колонии.

Слабые стороны однополости менее очевидны, но, вероятно, перекрывают эти предполагаемые преимущества – в противном случае партеногенез был бы распространен в природе гораздо шире. Главный «недостаток» – низкое генетическое разнообразие в однополых популяциях, что снижает возможность реагировать на происходящие с течением времени изменения среды. Кроме того, детальные исследования показывают, что «очевидные» преимущества однополых видов в природе реализуются далеко не в полной мере. Так, их плодовитость в сравнении с бисексуальными родичами не так уже и высока. Например, у гекконов комплекса Heteronotia binoei плодовитость самок в партеногенетических популяциях примерно на 30% ниже, чем в обычных. У ряда однополых видов эмбриональная смертность оказывается выше, чем у близких двуполых форм.

Способность к факультативному партеногенезу также имеет эволюционные преимущества. Она дает возможность оставить потомство в ситуациях резкого снижения численности или временного отсут-ствия контактов с другими особями. Подобное описано для водной бородавчатой змеи (Acrochordus arafurae). Бывает, что самки этого вида, оказавшиеся в мелких водоемах, не могут встретиться с самцами (поскольку по суше эти змеи перемещаются с трудом) и тогда начинают размножаться партеногенетически.

С позиций эволюционного учения явление партеногенеза имеет и более общее значение, поскольку существенно расширяет возможности эволюционного формообразования. Появление партеногенетических групп изменяет систему репродуктивной изоляции близких видов. Спариваясь с самцами материнских или близкородственных видов, пар-теногенетические самки могут давать жизнеспособное потомство с принципиально новым набором генов – этот принцип лежит в основе концепции «сетчатой эволюции». Сходную роль в преодолении репродуктивной изоляции могут играть также самцы, появляющиеся изредка в однополых популяциях, если они будут давать потомство, спариваясь с самками других видов.

Интересно, что принципиально иной способ размножения однополых рептилий позволяет лишь условно называть их ко-лонии «популяциями». Отсутствие генетического обмена между особями таких «популяций» делает неприменимым к ним и классическое определение биологического вида. По поводу таксономического положения таких форм между специалистами идет дискуссия. Например, исследователи скальных ящериц полагают, что партеногенез – дополнительная характеристика эволюционной обособленности. Поэтому те подвиды скальной ящерицы (Lacerta saxicola), у которых выявили однополость, были выделены в самостоятельные виды – Lacerta armeniaca, Lacerta rostombekovi. А вот герпетологи, изучавшие кнутохвостых ящериц, обнаружив гибридное происхождение однополых видов, напротив, сочли это аргументом против их генетической обособленности и стали считать их подвидами соответствующих родительских видов.

Источник: http://bio.1september.ru

Читать сначала: Партеногенез у пресмыкающихся

РАЗДЕЛЫ
САЙТА

Индекс цитирования