1 июня 2020, понедельник, 12:51
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Ящерицы меняют пол

Бородатые агамы
Бородатые агамы

Австралийские ученые обнаружили, что живущие в дикой природе ящерицы бородатые агамы отказываются от считавшегося более совершенным генетического определения пола и переходят обратно к температурному.

У человека и других млекопитающих пол определяется системой половых хромосом X и Y (подробнее об этом можно почитать в заметке «Хромосомные войны»), и, вероятно, поэтому такой способ считается эволюционно наиболее удобным и выгодным. Похожим методом, но с участием W и Z хромосом пользуются птицы, рептилии и некоторые рыбы. Вообще, не только среди млекопитающих, но среди всех позвоночных, не являющихся гермафродитами, виды, выбравшие генетическое определение пола, в большинстве. Хромосомные методы действительно позволяют легко поддерживать оптимальное соотношение полов в популяции – 1:1.

Основным конкурентом генетического определения пола у позвоночных является температурное. Большинство его приверженцев относится к классу рептилий (черепахи, крокодилы), но рыбы и амфибии тоже встречаются. Как правило, самки откладывают яйца в несколько мест, температура в которых должна отличаться: например, в тенистом и влажном тропическом лесу или на прибрежном песке на солнцепеке. При более высоких температурах вылупляются детеныши одного пола, при более низких – другого (у разных видов разным полам могут соответствовать разные температуры). Только в небольшом интервале промежуточных температур возможно развитие детенышей обоих типов.  Термочувствительные период приходится обычно на среднюю треть периода развития. Поскольку этот период длится несколько дней, а дневные и ночные температуры могут отличаться, пол зародыша иногда меняется по нескольку раз, но по окончании термочувствительного периода уже не может измениться.

У некоторых видов, например, у миссисипского аллигатора и пятнистого леопардового эублефара, детеныши мужского пола получаются при промежуточных температурах, а женского – при высоких или низких.

 

Кривая зависимости полового состава от температуры. Три варианта.

 Недостатки такого способа определения пола очевидны – животные попадают в значительную зависимость от окружающей среды. Даже довольно краткосрочные погодные аномалии могут сдвинуть соотношение полов к опасным для выживания вида значениям. Одна из гипотез объясняет вымирание динозавров как раз тем, что у них пол потомства определялся температурой, а климат на Земле изменился. Его преимущества не так очевидны, поэтому казалось, что температурное определение пола должно планомерно заменяться на генетическое. А факт его сохранения объяснялся тем, что в условиях стабильного теплого климата оно нейтрально и не подвержено давлению отбора.

Идее, что температурное определение пола понемногу отходит в прошлое, однако, противоречит несовпадение истории появления новых видов в ходе эволюции и тем, у каких именно видов преобладает температурное определение пола. Оно есть у некоторых видов рыб, амфибий и рептилий, но далеко не у всех. У большинства видов определение пола генетическое. Это значит, что переход к температурному определению происходил не один раз и что, вероятно, виды, уже перешедшие к хромосомному определению пола, могут вернуться обратно к температурному. В живой природе до недавнего времени такие примеры не были зафиксированы, в их пользу говорили только филогенетические соображения. Кроме того, повторное возникновение или возврат к температурному определению пола требует, чтобы у него были преимущества, а до сих пор оно считалось, в лучшем случае, нейтральным.

В своих экспериментах австралийские ученые сначала обнаружили в лаборатории возможность бородатой агамы возвращаться к температурному определению пола, а потом обнаружили, что этот процесс постепенно происходит в природе.

В норме у бородатых агам самцы имеют генотип ZZ, а самки – ZW. Оказалось, что инкубация яиц при высоких температурах приводит к тому, что из всех эмбрионов, даже тех, у которых генотип ZZ, развиваются самки. Эти самки не просто плодовиты, в экспериментальных условиях они откладывали вдвое больше яиц, чем обычные самки с генотипом ZW – вот и теоретически предсказанная выгода температурного определения пола. Исследовав популяцию агам, живущую на границе Нового Южного Уэльса и Квинсленда, авторы работы обнаружили, что за последние 10 лет процент самок с генотипом ZZ вырос. В 2003 году он составлял 6,7%, в 2004 – 13,6, а в 2011 – 22,2%.

Пока еще довольно мало известно о конкретных молекулярных механизмах температурного определения пола, известно только, что эффект можно полностью отменить, введя в соответствующий момент в эмбрион дозу женского полового гормона. То есть, вероятнее всего, активность или интенсивность синтеза этого гормона прямо или косвенно определяется температурой. Как связана плодовитость самок с генотипом, тоже неизвестно, но, по крайней мере, экспериментальное обнаружение такой связи объясняет, чем выгоден возврат к температурному определению, и за счет он может происходить. Среди потомства самок с генотипом ZZ не может быть самок с генотипом ZW, поэтому у их потомков уже нет выбора: генетическое или температурное определение пола. Поскольку такие самки более плодовиты, доля самок ZZ будет постепенно расти. С эволюционной точки зрения обмен лучшей приспособляемости (генетическое определение пола) на большую плодовитость (температурное определение пола) тоже не выглядит странным, особенно в местах с благоприятным климатом.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.