Материнское питание эмбрионов оказалось распространено шире, чем считалось

Новое масштабное исследование, опубликованное в журнале Biological Reviews, показывает, что матротрофия (питание материнским организмом развивающегося эмбриона) встречается гораздо чаще в животном мире, чем предполагалось ранее.

Ключевые выводы

• Матротрофия обнаружена как минимум в 21 из 34 типов животных.
• Этот механизм независимо эволюционировал более чем в 140 различных линиях животных и часто связан с живорождением.
• Число видов плоских червей, использующих материнское питание, превышает число видов млекопитающих.

Эволюционный контекст

Ранее считалось, что матротрофия характерна в основном для позвоночных, особенно млекопитающих. Большинство же животных используют желточное питание, когда запас питательных веществ формируется в яйцеклетке до оплодотворения, а эмбрион развивается вне тела матери.

Новое исследование под руководством Скотта Лидгарда и Андрея Островского, основанное на анализе филогенетического древа, показывает, что переход от предков с желточным питанием к потомкам с материнским питанием происходил многократно и независимо.

Разнообразие механизмов

Животные эволюционировали множество способов питания эмбрионов:

• Прямой перенос при тесном клеточном контакте (плацентарные млекопитающие).
• Маточные «молочные железы» у скорпионов и некоторых насекомых.
• Секреция питательных веществ в заполненные жидкостью полости тела, где свободно плавают эмбрионы.
• Ускоренное развитие пищеварительного тракта эмбриона для питания материнскими тканями.
• Каннибализм яиц или эмбрионов-сородичей.

Механизмы у беспозвоночных менее сложны, но более разнообразны, чем у позвоночных.

Новые научные вопросы

Исследование поднимает ряд фундаментальных вопросов:

• Как независимо эволюционировавшие системы материнского питания у разных групп избегают или подавляют опасные иммунные реакции матери на «чужеродный» эмбрион?
• Какие факторы физиологии, жизненного цикла и среды обитания (например, сидячий образ жизни или паразитизм у многих беспозвоночных с матротрофией) направляли естественный отбор?
• Изучение этого разнообразия у немлекопитающих может дать ключи к пониманию общих биологических принципов.