Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Русского осетра скрестили с американским веслоносом

Гибриды русского осетра (Acipenser gueldenstaedtii) и американского веслоноса (Polyodon spathula): b — пентаплоид, с — триплоид.

Jenő Káldy et al. / Genes, 2020

Венгерским ихтиологам удалось получить жизнеспособные гибриды осетров и веслоносов. Ранее это считалось невозможным, поскольку эволюционные линии этих рыб разошлись 184 миллиона лет назад. В журнале Genes исследователи предполагают, что причиной этого биологического парадокса может быть удвоение хромосомного набора на ранних стадиях эволюции осетрообразных, а также их медленная эволюция. Впрочем, будет ли у гибридов осетров и веслоносов какое-либо практическое применение, пока неясно.

В отряде осетрообразных (Acipenseriformes) два современных семейства: осетровые (Acipenseridae) и веслоносовые (Polyodontidae). К первому относятся широко известные осетры, а ко второму — американский веслонос (Polyodon spathula) и недавно признанный вымершим китайский псефур (Psephurus gladius).

Хотя разные виды осетров хорошо скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство, все попытки получить их гибриды с веслоносами заканчивались неудачей. Это неудивительно, учитывая, что эволюционные линии двух семейств разошлись около 184 миллионов лет назад. Кроме того, заметно отличаются их морфология и образ жизни: если осетры активные хищники, то американские веслоносы — фильтраторы, питающиеся планктоном.

Команда венгерских ихтиологов во главе с Енё Кальди (Jenő Káldy) из Исследовательского центра рыболовства и аквакультуры в городе Сарваш использовала сперму веслоносов в эксперименте по размножению русских осетров (Acipenser gueldenstaedtii). Целью ученых было запустить гиногенез — процесс, при котором сперматозоид проникает в яйцеклетку и стимулирует ее деление, однако его генетический материал не участвует в развитии зародыша.

Сперма веслоносов использовалась для негативного контроля, поскольку члены команды были твердо уверены, что она не может оплодотворить осетровые яйцеклетки. Однако неожиданно для ученых часть обработанных ей икринок начали развиваться и дали начало гибридным малькам. Это первый известный случай гибридизации осетров и веслоносов.

Чтобы подтвердить полученный результат, исследователи повторили эксперимент. На этот раз они обработали икру самок трех осетров спермой четырех самцов-веслоносов. Успех оплодотворения составил 86-93 процента, а до тридцатидневного возраста дожили 62-74 процента вылупившихся мальков. Спустя год часть мальков достигла веса в один килограмм.

Русский осетр — тетраплоидный вид, то есть у него не два набора хромосом, а четыре. Скрещивание этого вида с диплоидным веслоносом привело к необычному распределению родительских геномов. Часть гибридных особей получила от матери два набора хромосом, а от отца один (триплоиды). Другие получили четыре набора материнских хромосом и один отцовский (пентаплоиды). Внешний вид этих рыб заметно различался: пентаплоиды больше походили на осетров, а триплоиды представляли собой нечто среднее между осетром и веслоносом.

Гибридизация видов, которые независимо развивались на протяжении сотен миллионов лет, с кажется чем-то невероятным с биологической точки зрения. По мнению авторов, возможной ее сделали два фактора: удвоение генома на ранних этапах эволюции отряда и чрезвычайно медленная эволюция осетрообразных. Исследователи предсказывают, что веслоносы будут успешно скрещиваться не только с русскими осетрами, но и с другими видами этих рыб. Однако пока неясно, какую практическую пользу принесет выращивание таких гибридов и будут ли они сами способными к размножению. 

Экологические аналоги осетров существовали уже около 300 миллионов лет назад. К такому выводу пришли палеонтологи, тщательно изучив остатки небольшой лучеперой рыбы Tanyrhinichthys mcallisteri. Ранее считалось. что она была хищником-засадчиком типа щуки, однако новые данные указывают, что она кормилась как осетр, патрулируя дно водоемов в поисках добычи.

Сергей Коленов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.