У морского конька нашли гены мужской беременности

Международная группа исследователей, отсеквенировав геном морского конька, обнаружила гены, отвечающие за способность самцов к вынашиванию потомства. Статья опубликована в журнале Nature.

Морские коньки (род Hippocampus) — небольшие костистые рыбы из семейства морских игл (Syngnathidae), живущие в тропических и субтропических морях. Они обладают множеством причудливых черт. Зубов у них нет, а челюсти срослись в тонкую трубку с маленьким ротиком на конце, которым они всасывают пищу из воды. Вместо чешуй их тело покрыто костными пластинками, защищающими их от хищников. У них нет брюшного и хвостового плавника, зато есть гибкий закрученный хвост, которым они цепляются за стебли растений.

Самая необычная особенность морских коньков — в том, что у них потомство вынашивают не самки, а самцы. После долгого сложного брачного танца, который может продолжаться до 8 часов, самец и самка сближаются, и самка выбрасывает яйцеклетки в специальный карман на брюхе у самца. Туда же выбрасываются и сперматозоиды, после чего уже внутри кармана происходит оплодотворение. Оплодовторенные яйцеклетки затем встраиваются в стенку кармана, обрастая губчатой тканью. Через эту ткань самец снабжает растущие эмбрионы питательными веществами, кислородом и кальцием, а также пролактином (гормоном, у млекопитающих отвечающим за выделение молока). Также ткань стенки кармана обеспечивает эмбрионам иммунную защиту, вывод продуктов выделения и осморегуляцию. Созревшие мальки вылупляются из икринок, после чего самец их «рожает», выталкивая из брюшного кармана с помощью сокращения мышц. Помимо морских коньков, среди живородящих рыб мужская беременность известна только у рыб из того же семейства морских игл: рыб-игл (Syngnathinae).

Авторы новой статьи отсеквенировали полный геном полосатохвостого конька Hippocampus comes и сравнили его с геномами других костистых рыб. Оказалось, что в линии морских коньков скорость эволюции была заметно выше, чем и у их предков, и у других костистых рыб (почему — непонятно). В числе генетических особенностей, отличающих морских коньков от всех остальных рыб, ученые обнаружили потерю большинства генов, отвечающих за развитие зубной эмали — что неудивительно, поскольку зубов у морских коньков нет вообще. Также по сравнению с другими рыбами у морского конька оказалось очень мало генов, связанных с обонянием. Среди утраченных генов оказался и ген траскрипционного фактора tbx4, регулирующий развитие задних конечностей у позвоночных животных — и, соответственно, брюшного плавника у рыб.

Зато некоторых генов у морского конька оказалось в избытке: их геном содержит целых шесть копий гена patristacin (pastn), который у этих рыб, судя по всему, отвечает за способность самцов вынашивать потомство. Этот ген относится к семейству астациновых металлопротеаз, в которое также входят гены, отвечающие за лизис оболочки икринки перед вылуплением мальков. Пять из шести копий гена pastn активно экспрессируются в тканях брюшного кармана самца, причем каждая на разном этапе беременности. Это говорит на то, что этот ген каким-то образом вовлечен в беременность самцов — но каким, пока непонятно.

Недавно ученые показали, что на уровне регуляции работы генов беременность морских коньков во многом сходна с беременностью у других живородящих позвоночных: рептилий и млекопитающих.

Софья Долотовская

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.
Американцы составили водную карту поверхности Луны

Основываясь на уточненных спектроскопических данных, американские астрофизики составили первые количественные карты содержания воды на поверхности Луны. Полученные данные показали, что основным источником воды на поверхности Луны является солнечный ветер. А составленные карты могут потом быть использованы для уточнения теоретических моделей поведения летучих веществ на безвоздушных космических объектах. Работа опубликована в Science Advances.