Ранний естественный отбор у позвоночных: эмбрионы горчака делают сальто, чтобы удержаться в моллюске-хозяине

Даже эмбрионы могут быть вовлечены в эволюционную гонку вооружений с другим видом. Биологи из Лейдена продемонстрировали это на примере личинок розового горчака (Rhodeus ocellatus), паразитирующих в жабрах пресноводных моллюсков. Их исследование опубликовано 19 февраля в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ранее считалось, что эмбрионы обладают своего рода эволюционной привилегией. Их задача — просто адекватно развиться до рождения; лишь после этого возникает давление отбора на такие признаки, как ловкость в добыче пищи, маскировка или привлекательность для противоположного пола.

Быть хозяином не в интересах моллюска

Оказывается, есть исключения, по крайней мере, для паразитических эмбрионов. Горчаки — пресноводные рыбы, самки которых откладывают икру с помощью яйцеклада в жаберную полость моллюска. Самец выпускает сперму возле вводного сифона моллюска. Личинки остаются внутри несколько недель, пока не достигнут длины около сантиметра.

Это не в интересах моллюска, так как личинки потребляют его пищу и кислород и могут повреждать жабры. Чтобы ограничить эти "затраты на приспособленность", моллюски выработали контрстратегию: они периодически промывают жабры внезапным сильным потоком воды. Чем сильнее поток, тем меньше проблем у моллюска с паразитическими личинками. Если только те не закреплены прочно и их нелегко смыть.

Розовый горчак, по-видимому, выработал тактику, чтобы удержаться при промывке. Во-первых, его икра имеет скорее форму лампочки, а не шара, как у других горчаков. А после вылупления желточный мешок формирует своего рода якорь.

Но это не всё. Биолог-эмбриолог Вэньцзин И, защитившая в прошлом году диссертацию по развитию горчаков, вместе с экспертом по этим рыбам доктором Мартином Райхардом (Чешская академия наук) исследовала, почему личинки этого вида после вылупления сидят в жаберной полости головой вниз.

Она обнаружила, что на ранней стадии эмбрионального развития, во время стадии бластулы, происходит нечто замечательное, заставляющее рыбу принять это выгодное положение головой вниз. Эмбрионы делают сальто вперёд через желток — "фронт-флип", как пишут исследователи.

Этот процесс, как и всё в нашей генетической программе, должен был возникнуть случайно. Когда он дал селективное преимущество — более прочное положение в моллюске-хозяине, — особи без этой адаптации медленно, но верно отсеивались мощным потоком воды от моллюска. Пока все личинки розового горчака не стали выполнять сальто ещё в яйце. "Замечательный пример раннего естественного отбора у позвоночных животных", — заключают исследователи.