Блуждающий ген рождает новые виды

 


Формирование видов подразумевает, что популяция раскалывается на две группы, которые не могут воспроизводить потомство при контакте друг с другом (генетически несовместимы). Господствующая модель репродуктивной изоляции основывается на том, что между территориально разделенными поселениями накапливаются генетические различия, величина которых такова, что гибрид (перекрестное потомство) получается мертвым либо бесплодным, подобно мулу - не родящему потомку осла и лошади. Долгое время предполагалось, что эта изоляция является результатом изменений в последовательности ДНК, которые приводят к генетической несовместимости - в частности новые сперматозоиды не признают старые яйцеклетки. Но примеры такого видообразования в природе очень малочисленны.

Надеясь получить новые доказательства этого механизма, исследователи скрещивали две разновидности мух Дрозофилов (Drosophila melanogaster и Drosophila simulans), которые некогда производили бесплодных особей мужского пола, но были изменены. Результатом изменения стало появление в результате спаривания особей женского пола, способных к размножению при скрещивании с самцами Drosophila melanogaster. Прежние исследования показывали, что вид melanogaster становится бесплодными, если в его генетический аппарат ввести малую часть генома вида simulans, а именно четвертой хромосомой заменить исходную. Разводя гибридных мух на протяжении нескольких поколений, исследователи вводили микроскопические генные изменения. Чтобы обнаруживать, какой ген четвертой хромосомы вида simulans является ответственным за нейтрализацию спермы, ученые спаривали модифицированные особи с нормальными мухами melanogaster. Большая часть экспериментов затрагивала другие гены, и скрещивание вело к фертильному потомству. Наконец, удалось найти критический ген JYAlpha, но к немалому удивлению исследователей соответствующий ген у вида simulans находится не в четвертой хромосоме, а в третьей. "Это стало абсолютной неожиданностью", - говорит Джон Мейсли (John Masly) из Университета Рочестера (University of Rochester) , ведущий автор сообщения, опубликованного 8 сентября Science.

Поскольку эти виды несут один и тот же ген на разных хромосомах, то у гибридов вовсе может не оказаться такого гена. По мнению Мейсли, результат показывает, что репродуктивная изоляция может начаться и без изменения функций генов. Исследователи более чем удовлетворены результатом. "Для меня это большой успех, - говорит Майкл Линч (Michael Lynch) из Университета штата Индиана (Indiana University). - Генетики скептически относились к идее блуждающих генов, так что эта находка может перевернуть взгляды науки на процессы видообразования".

Дж. Р. Минкел

Источник: В мире науки