Немецкие ученые из Кельнского университета изучили бесполое размножение панцирных клещей, которым удается совершенствовать свой геном на протяжении миллионов лет. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances (SciAdv).
Пол служит движущей силой эволюции: он способствует генетическому разнообразию и помогает организмам быстрее адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Согласно одной из эволюционных теорий, бесполые организмы рискуют подвергнуться генетическому застою и вымиранию.
Как и люди, панцирные клещи обладают двумя наборами хромосом. Однако клещи Platynothrus peltifer размножаются с помощью партогенеза: особи производят своих клонов из неоплодотворенных яиц. Эта стратегия позволяет им процветать уже более 20 млн лет.
С помощью секвенирования отдельных организмов специалисты впервые проанализировали накопленные различия между копиями хромосом и оценили их значение для выживания клещей.
Оказалось, что две копии хромосомных наборов панцирных клещей развиваются независимо друг от друга. Это позволяет возникать новым генетическим вариантам без потерь важной информации.
Команда наблюдала заметные различия в экспрессии генов — какие копии генов активны и в какой степени. Это позволяет быстро реагировать на изменения окружающей среды и получать селективное преимущество.
Другим механизмом генетического разнообразия служит горизонтальный перенос генов, то есть перемещение генетического материала за пределы ограниченных барьеров полового размножения.
“Горизонтальный перенос генов можно рассматривать как добавление новых инструментов к существующему набору. Некоторые из этих генов, по-видимому, помогают клещу переваривать клеточные стенки, тем самым расширяя спектр его питания”, — пояснила первый автор исследования, доктор Хюсна Озтопрак.
Исследование дало новое понимание стратегий выживания бесполых организмов. Бесполая эволюция поддерживается различными источниками генетического разнообразия, отметили ученые.
Ранее стало известно, что акулы-собаки могут размножаться с помощью партогенеза.