По словам ученых из Ноттингемского университета, самка колюшки по прозвищу «Мэри» произвела потомство из яиц, которые, по-видимому, были оплодотворены, пока они еще находились внутри нее.
Команда исследователей из Школы наук о жизни отправила Мэри в экспедицию на Внешние Гебриды, чтобы собрать диких колюшек, которые представляют собой полностью секвенированные модели генома для широкого круга научных исследований.
В статье, опубликованной в Scientific Reports, они представляют первое в истории открытие внутреннего оплодотворения и развития детенышей внутри нормально откладывающих яйца видов, а также их успешные роды.
Трехиглая колюшка, Gasterosteus aculeatus, представляет собой небольшую рыбу, которая распространена как в пресных, так и в прибрежных водах Северного полушария. При нормальном размножении самец колюшки строит гнездо и, исполняя зигзагообразный танец, заманивает самку, чтобы она отложила в него яйца. Затем самец прогоняет самку и оплодотворяет гроздь. Затем он охраняет яйца и ухаживает за ними, обмахивая их плавниками, чтобы они проветривались в течение примерно 2 недель, пока они не вылупятся.
Необычная беременность Мэри означала, что «девственная» колюшка была привязана к яйцам и была близка к смерти, когда ее затруднительное положение было замечено, поэтому было принято решение спасти жизнь ее детенышей, усыпив ее и родив почти - полные эмбрионы путем кесарева сечения. 54 эмбриона были успешно доставлены, вылупились мальки и выросли до зрелого возраста в аквариумах в Ноттингеме, где около 20 все еще выживают почти три года. Команда также успешно вывела потомство Мэри в нормальных условиях аквариума.
Доктор Лаура Дин из Школы наук о жизни сказала: «Мы были поражены тем, что обнаружили, когда исследовали Мэри в нашей лаборатории на Внешних Гебридских островах. "Не поверите, когда мы обнаружили, что у нее в яичниках почти полностью развились эмбрионы. Это почти неслыханно для видов, откладывающих яйца. Эмбрионы были совершенно здоровы, никоим образом не деформированы, и большинство из них продолжали жить нормальной жизнью". взрослая жизнь."
Это открытие в настоящее время является единственной записью такого рода оплодотворения и получения живого потомства у какой-либо рыбы, поэтому исследовательская группа очень стремилась выяснить, как это могло произойти. Есть три известных механизма, с помощью которых может происходить аномальный тип воспроизводства у рыб. Во-первых, это партеногенез, при котором рыба клонирует себя, во-вторых, она может быть гермафродитом с мужскими и женскими половыми органами.
Лаура сказала: «Мы смогли исключить эти две возможности, потому что при партеногенезе ее потомство было бы генетически идентично матери, или, в случае гермафродитизма, у них были бы только версии генов, которые были у нее., без генетического вклада откуда-либо еще. Итак, мы провели очень простое генетическое тестирование потомства и обнаружили, что у них были версии генов, которых не было у Мэри, и, следовательно, у них должен был быть отец.
"Наша теория заключается в том, что каким-то образом сперматозоиды попали в рыбу, оплодотворили икру, и она превратилась в нормальные эмбрионы с двумя родителями. Вероятно, произошло то, что она вошла в гнездо, чтобы отложить икру, где другая самка уже отложила ее яйца, которые были покрыты спермой самца колюшки. Каким-то образом часть спермы в гнезде должна была попасть в Мэри, предположительно через ее яйцевую трубку, и оплодотворить яйца внутри нее, но она так и не отложила яйца ".
Эндрю МакКолл, адъюнкт-профессор эволюционной биологии, сказал: «Хотя эта почти случайная находка выявила исчезающе редкое явление, она может помочь нам понять действительно важное изменение, которое произошло на всем древе жизни. яйца, но некоторые (в том числе почти все млекопитающие, но немногие рыбы) сохраняют яйца внутри и рождают живых детенышей. Хотя кажется, что этого трудно достичь в ходе эволюции, эта маленькая рыбка, кажется, добралась до этого почти сама по себе!"
Обнаружение оплодотворенной икры внутри колюшки было зарегистрировано только однажды, в статье, опубликованной в 1950-х годах, но это было просто зарегистрировано как изображение рыбы без доставки эмбрионов.
Во время последующих рыболовных экспедиций в Шотландию исследователи активно ищут новых самок колюшки, которые могут проявлять то же самое явление, чтобы увидеть, есть ли шанс, что это может быть не просто странным инцидентом, но может быть признаком эволюционное или генетическое изменение репродуктивного механизма вида.
Они также надеются обеспечить финансирование для исследования внутренних механизмов, позволяющих эмбрионам, которые обычно развивались в воде, а отец их обмахивал и заботился о них, развиваться в жидкости яичников и без этой заботы.