Биологи описали уникальный случай яйцеживорождения у трехиглой колюшки

Эмбрионы трехиглой колюшки Мери перед вылуплением

Dr. Laura Dean

Биологи описали крайне редкий случай у рыб — у самки трехиглой колюшки (Gasterosteus aculeatus) появилось потомство в результате яйцеживорождения, сообщается в Scientific Reports. Обычно самки этого вида откладывают икру, самец ее оплодотворяет и через некоторое время из икринок вылупляются мальки. Но в данном случае сперма попала в репродуктивный тракт самки, в результате эмбрионы развились внутри матери. До сих пор было известно лишь два аналогичных примера.

Большинство животных откладывают яйца, из которых со временем вылупляются их отпрыски. Гораздо меньшее число видов способно к живорождению и яйцеживорождению. В последнем случае самка вынашивает яйца или икру, детеныши вылупляются в теле матери и после этого рождаются. У рыб переход от яйце- к яйцеживорождению происходил многократно, но несмотря на это все виды размножаются либо тем, либо другим способом. «Переходное» состояние, когда самка одного из видов откладывает икру, и одновременно у нее внутри развиваются эмбрионы, встречается крайне редко, до сих пор описано лишь два таких случая. В яичниках нескольких самок Hemilepidotus gilberti из семейства рогатковых ученые нашли развитые эмбрионы, но все они погибли либо до, либо сразу после рождения. Кроме того, известен случай, когда внутри самки трехиглой колюшки тоже обнаружили развившиеся эмбрионы, но они не подавали признаков жизни.

В новом исследовании биологи под руководством Эндрю МакКолла (Andrew D. C. MacColl) из Ноттингемского университета зафиксировали еще один «переходный» случай, когда у самки вида, откладывающего икру, развились эмбрионы, и это снова была трехиглая колюшка. В обычной ситуации самки этих рыб мечут икру, а затем ее оплодотворяет самец. Но иногда, если они не могут отложить икру, икринки застревают у них в репродуктивном тракте, затвердевают и мешают откладыванию следующих кладок, и рыбка погибает.

Авторы статьи описывают самку трехиглой колюшки, которую они поймали весной 2015 года вблизи Гебридских островов (архипелаг у западных берегов Шотландии). В яичниках у рыбки, которую исследователи прозвали Мэри, нашли хорошо развитые эмбрионы. 56 из них успешно вылупились из икры и выросли во взрослых рыбок, при этом 20 из них живы еще и сейчас, спустя три года после находки.

Исследователи предложили три возможных объяснения появлению живых эмбрионов: партеногенез или девственное размножение, которое редко, но встречается у рыб. Мэри могла быть гермафродитом (то есть у нее могли развиться и мужские и женские половые органы) и тогда произошло внутреннее оплодотворение. Либо это было обычное оплодотворение спермой другого самца, которая попала в репродуктивный тракт рыбки. В этом случае у Мэри должны были оказаться только женские половые органы, а у ее потомства — варианты отцовских генов. Чтобы проверить гипотезы, авторы статьи проанализировали половую принадлежность Мэри и геном ее потомства.

Генетически и физиологически колюшка оказалась самкой, а у потомства в геноме были не только материнские аллели. Следовательно, эмбрионы получились в результате оплодотворения спермой какого-то самца. «Мы предполагаем, что сперма каким-то образом попала в репродуктивный тракт рыбы, оплодотворила икру и она развилась в нормальных зародышей от двух родителей. Вероятно, это произошло в тот момент, когда самка подплыла чтобы отложить икру к гнезду, [самцы колюшек в сезон размножения делают гнездо, в которое откладывают икру несколько самок — примечание N+1]. В нем, по-видимому, уже была икра другой самки, покрытая спермой самца, и каким-то образом часть спермы попала в Мэри и оплодотворила икринки», — объясняет один из авторов исследования Лаура Дин (Laura Dean) из Ноттингемского университета.

Не так давно биологи обнаружили, что самки трехиглой колюшки выбирают партнера для спаривания «с умом». Обычно они предпочитают больших самцов, энергично танцующих брачный танец. Но если в воде было недостаточно кислорода, критерием для выбора становилась форма и размеры гнезда, обеспечивающего лучшее выживание потомства.

Екатерина Русакова

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.