Главная Новости аквариумистики Появление новых половых хромосом в результате конфликта цихлид

Появление новых половых хромосом в результате конфликта цихлид

Ученые-биологи из Университета Мериленда благодаря упорству и трудолюбию смогли создать генетическую карту для группы цихлид из озера Малави (Восточная Африка). В данной карте отображены все половые хромосомы. В результате работы ученых, они открыли механизм, позволяющий развивать новые половые хромосомы.

Результаты научного исследования опубликованы в журнале «Наука» от первого октября 2009 года. Профессор Коучер, исследователь Ридд Робертс, а также Дженнифер Сэр, описали генетическое обоснование для двух сосуществующих систем полового определения цихлид, обитающих в озере Малави.

Практически у всех млекопитающий ген, отвечающий за пол будущего потомства, содержится в хромосоме Y. Данная хромосома значительном меньше, чем Х хромосома. Однако у многих групп животных генетическое определение пола развивается быстро, что не позволяет наблюдать разницу между половыми хромосомами.

Даже рыбы, которые относятся к родственным разновидностям, могут иметь совершенно различные системы определения пола. До сих пор остается загадкой почему, каким образом механизмы полового различия продолжают изменяться до настоящего времени. Несколько тысяч цихлид близких по виду, которые были отобраны в озерах Восточной Африки, стали прекрасной моделью для общей системы понимания механизма определения пола.

В озере Малави самки цихлид преимущественно имеют серый окрас с коричневым хребтом. Это делает данных хищников незаметными. Доктор Коучер вместе с доктором Робертс предполагают, что оранжевое пятнышко наверху появилось в результате мутации среди самок. Вместе с тем это отличное преимущество, так как обеспечивает альтернативный способ маскировки.

Цихлиды, живущие в озерах Малави, Таньганьика, Виктория (Восточная Африка) знамениты благодаря особым отличиям во внешнем виде полов. Самцы заметны, обладают яркими цветами. Это позволяет добиться привлекательности у самок. В тоже время самки имеют коричневый и серый цвет – это позволяет им быть незаметными хищниками. Во всем коричневом пигменте есть только лишь одно оранжевое пятнышко, которое появляется даже не у всех самок цихлид, которые обитают на скалистых участках озера Малави. Такая особенность хорошо знакома любителям и профессионалам, которые занимаются разведением, а также селекцией аквариумных рыбок.

По мнению ученых, оранжевое пятнышко – это новая форма мутации самок. Выступает важным фактором при естественном отборе, поскольку является новой формой маскировки. Доктор Коучер, занимающийся последние двадцать лет исследованиями в данной области, определил генетические особенности разных фенотипов среди цихлид. Именно он в 1993 году впервые произвел скрещивание с целью определения гена, отвечающего за цвет.

В зависимости от фона окружающей среды, данное цветное пятнышко поможет самке замаскироваться и избежать встречи с хищником. В тоже время самцы, которые также относятся к этому фенотипу, испытывают недостаток в подобных цветных пятнах, которые используют самки, чтобы стать помощниками для самцов.

Данный фенотип создает конфликт, так как наследственный ген (аллель) присутствует у самок, но не у самцов. Во время борьбы за выживание гены, которые находятся в основе полезных особенностей, начинают увеличиваться в частоте. Но в данном случае получается ситуация, когда одна черта, которая хорошо для самок, очень плоха для самцов того же вида.

На основе использования геномных технологий, Робертс выяснил, что ген рах 7, который отвечает за данное различие, выражается в наличии цветного пятнышка. Также он выяснил, что оранжевое пятнышко – это аллель, которая производит переменную пигментацию у самок цихлиды и доминирует над запретной коричневой аллелью (Коричневая аллель отвечает за общую коричневую пигментацию). Обнаруженная аллель располагается близко к детерминативу женского пола. Генетический конфликт, первоначально начавшийся через цвет, стал причиной новой мутации, которая в данный момент выполняет функцию определения пола. Сегодня можно смело заявить, что рыба с данного вида с оранжевым пятнышком является самкой.

Исследование, проведено учеными соединяет воедино сразу две тайны эволюции – огромное разнообразие рыб в озерах Восточной Африки и генетическое обоснование механизма определения пола. В результате исследования демонстрируют как элементарные генетические изменения могут стать причиной большому генетическому разнообразию.