Ученые впервые смогли выделить гены, отвечающие за способность самок прибегать к «непорочному размножению». Генетические эксперименты позволили вывести плодовых мушек, которые смогли обходиться без самцов, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Current Biology.
Большинство животных, как известно, оставляет потомство, используя половое размножение, при котором женские половые клетки оплодотворяются мужскими. Однако у некоторых видов встречается партеногенез, форма полового размножения, допускающая развитие яйцеклетки без оплодотворения и участия самцов. Партеногенез иногда возникает у яйцекладущих животных, в том числе у ящериц, змей, и иногда птиц.
Чтобы понять генетические основы «непорочного размножения», ученые Кембриджского университета провели эксперименты над двумя линиями дрозофила Drosophila mercatorum. Они секвенировали геном двух линий этого вида. Самкам одной из них для размножения требуются самцы, а а самки другой линии размножаются без их участия. Так биологи смогли идентифицировать участки генома, которые, предположительно, отвечают за наличие у организма партеногенеза.
Вычислив гены-кандидаты, ученые модифицировали геном модельных мушек Drosophila melanogaster, и это сработало: выведенные плодовые мушки неожиданно приобрели способность к партеногенезу.
Исследование, в котором ставились эксперименты над 220 мушками-девственницами, длилось шесть лет.
«Нам впервые удалось показать, что можно вызвать однополое размножение у животных — восхитительно видеть, как девственные мушки производят эмбрион, который развивается во взрослую особь, и этот процесс повторяется, — пояснила автор исследования Алексис Сперлинг. — У наших генетически измененных мушек самки ждали самца полжизни — около 40 дней — но после этого сдавались, и размножались однополым образом».
Важно, отметили ученые, что приобретенная особенность передается по наследству. Самки будущих поколений мушек могут прибегать к обычному размножению, если рядом есть самцы, либо выбирают партеногенез в случае их отсутствия.