Как и другие странные животные, мангровые киллифиши занимают особое место в своем классе.
Он процветает как в пресной воде, так и в воде с вдвое большим содержанием соли, чем в океане. Он может прожить на суше до двух месяцев, дыша через кожу, прежде чем вернуться в воду, совершив серию эффектных переворотов на 180 градусов.
И это одно из двух позвоночных, второе является близким родственником, которое оплодотворяет себя.
Эта последняя часть интригует таких ученых, как Луана Линс, научный сотрудник Школы биологических наук Вашингтонского государственного университета.
Близкая дружба с самим собой, называемая «самовлюбленностью», имеет свои преимущества. Если вы окажетесь в хорошей ситуации, с обильной едой или хорошим климатом, вы можете создать семью на месте. Но поскольку самооплодотворяющееся животное реплицирует только свою собственную ДНК, оно лишено разнообразного генетического инструментария, который может пригодиться, если окружающая среда внезапно изменится. Самооплодотворение также может увеличить вероятность того, что опасная мутация станет обычным явлением в популяции.
И все же киллифиша не смущают самые разные неприятные ситуации, как будто он умоляет мир поразить его своим лучшим выстрелом.
Оказывается, когда Линс и его коллеги в лаборатории геномного ученого Джоанны Келли секвенировали геном киллифиша, также известного как мангровый ривулюс, Kryptolebias marmoratus или просто «Кмар», это было очень важно. на. В журнале «Геном» они описывают, как они сравнили 15 различных родословных существ и обнаружили удивительное количество генетического разнообразия среди видов.
Когда два человека спариваются и их хромосомы выстраиваются в линию, гены каждого родителя будут иметь разные нуклеотиды или генетические строительные блоки в соответствующих местах ДНК. Эти разные нуклеотиды называются «гетерозиготными». А поскольку разные гены придают разные характеристики, потомство будет иметь смесь черт от каждого родителя.
Но когда существо оплодотворяет свою собственную яйцеклетку своей собственной спермой, его нуклеотиды, скорее всего, будут совпадать с однородностью, которая нарушается только случайными мутациями или рекомбинациями. Их парные нуклеотиды называются гомозиготными, и, подобно клонам, одно поколение почти не отличается от другого.
Глядя на ДНК киллифи разных родословных, можно было бы ожидать увидеть среди них определенное единообразие. Однако Линс и его коллеги из WSU, Стэнфордского университета и Университета Алабамы этого не сделали.
«Мы обнаружили гораздо больше неоднородных, гетерозиготных областей, чем ожидали, если бы вы просто следовали логике чего-то, что спаривалось с самим собой в течение длительного времени», - сказал Линс. "Это открывает банку с червями. Как это происходит?"
Одним из объяснений является то, что у существ гораздо больше мутаций, чем считалось ранее. Но мутации имеют определенную регулярность или шансы, что делает такое разнообразие маловероятным.
Но в большинстве популяций Кмара небольшой процент особей составляют мужчины. Их сперматозоиды смогут оплодотворить еще меньший процент яйцеклеток других особей.
Отдельные исследования показали, что, когда гермафродиты контактируют с рыбами из разных линий - самцами или другими неродственными гермафродитами - они с большей вероятностью откладывают больше икры, чем рыбы из той же линии. Возможно, кмары время от времени проживают один из архетипических нарративов - незнакомец приходит в город - и когда они видят незнакомца, они извлекают выгоду из этого нового источника экзотической ДНК. Их тянет к незнакомцу, или они реагируют на незнакомца, откладывая дополнительные яйца.
Несмотря на ограниченные возможности мозга, рыбы не совсем тупые. Линс заметила, что они узнают, когда пора есть, вставая, чтобы их покормили. Тем не менее, обнаружение нового пула ДНК было бы замечательным восприятием для рыбы или любого другого существа.
«Откуда они знают, насколько отличается другой человек, мы не знаем», - сказал Линс. «Есть много неизвестного, и я думаю, что в этом вся прелесть науки. Мы все пытаемся выяснить, что происходит с этими рыбами».