Старая сперма обеспечила потомкам данио-рерио здоровье и долголетие

Рыбки данио-рерио

Tohru Murakami / flickr.com

Возраст сперматозоидов рыбок данио-рерио повлиял на жизнеспособность и продолжительность жизни их потомства, сообщается в Evolution Letters. Рыбки, получившиеся после оплодотворения старой спермой, жили дольше и были более здоровыми по сравнению с особями, которые появились в результате оплодотворения короткоживущей спермой. Кроме того, они медленнее теряли способность к размножению и, в свою очередь, давали более многочисленное и здоровое потомство.

При половом размножении самцы за один раз производят гораздо больше сперматозоидов, чем нужно, чтобы оплодотворить яйцеклетку (одну или несколько). Они отличаются друг от друга не только формой и подвижностью, но и генетическим материалом. Долгое время исследователи считали, что время жизни сперматозоидов в эякуляте не имеет большого значения, так как экспрессии генов после мейоза (деления половых клеток) практически не происходит. Однако позднее оказалось, что экспрессия генов продолжается и после мейоза, и что у некоторых организмов оплодотворение долгоживущей спермой дает более жизнеспособное потомство (1, 2).

Ученые из Уппсальского университета под руководством Симоны Иммлер (Simone Immler) решили исследовать влияние времени жизни спермы модельного организма, рыбок данио-рерио, на жизнеспособность потомства. Эмбрионы этих пресноводных рыб быстро развиваются, что зачастую бывает важно для исследователей; последовательность их генома известна и хорошо изучена; кроме того, данио-рерио обладают способностью к регенерации тканей (например, спинного мозга), механизм которой интересен ученым. Авторы исследования хотели найти ответы на вопросы, как влияет возраст сперматозоидов в эякуляте на приспособляемость потомства разного пола. Также ученых интересовало, играет ли роль продолжительность жизни сперматозоидов в ускорении или замедлении репродуктивного старения.

Исследователи забирали образцы спермы у самцов данио-рерио и образцы икры у самок. Всего они отобрали для искусственного оплодотворения 70 эмбрионов. К половине из них добавляли свежую сперму, сразу после забора образцов эякулятов. В другой половине добавляли сперму из того же эякулята, но не пускали ее в дело, пока половина сперматозоидов в образце не теряла подвижности. Вылупившихся мальков выпускали в аквариумы и в течение двух лет отслеживали продолжительность жизни данио-рерио и их репродуктивный успех.

В итоге оказалось, что рыбки, получившиеся в результате оплодотворения старой спермой (А), жили дольше, чем особи, которые получились в результате оплодотворения свежей спермой (В) (p=0,007). Жизненный путь у них тоже сложился по-разному. Особи В при этом размножались и умирали раньше, а особи А начинали размножаться позднее (p < 0.0001) и жили дольше. При этом они приносили более многочисленное и здоровое потомство. К тому же, и они сами, и их потомство с возрастом медленнее, чем особи В и их отпрыски,  теряли способность к оплодотворению.

«Мы обнаружили, что когда выбирали более долгоживущую сперму, получалось более жизнеспособное потомство, чем их родные братья и сестры, которые родились в результате оплодотворения короткоживущей спермой того же самца», — говорит Симона Иммлер. «В частности, рыбки, полученные в результате оплодотворения долгоживущей спермой, в течение жизни производят более многочисленных и здоровых потомков. К тому же они медленнее старели».

Ранее биологи обнаружили, что на репродуктивный успех и продолжительность жизни может влиять и любимая еда. Так, трехпалые ленивцы, жившие в местах, где было много растений цекропии (предпочитаемой ими еды), лучше размножались и чаще выживали, чем особи, которым с цекропиями повезло меньше.

Екатерина Русакова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.