Биологи обнаружили новую генетическую взаимозависимость между матерями и их потомством

Биологи выяснили, что уникальные генетические процессы раннего развития помогают объяснить закономерности развития животных в природе и в эволюционном древе. Результаты указывают на в значительной степени упускаемую динамику между геномом матерей и их развивающегося потомства — и подчеркивают это генетическое взаимодействие как первичный фактор эволюции.

«Некоторые черты потомства, такие как размер, определяются геномом матери, но другие черты формируются собственным геномом потомства, — объясняет Мэтью Рокман, старший автор статьи в журнале eLife. — В результате могут возникать генетические несоответствия между матерью и потомством, которые иногда могут препятствовать адаптации к экологическим условиям».

Исследование, первый генетический анализ перехода от непрямого к прямому развитию (одного из самых распространённых эволюционных паттернов в истории животной жизни), провели на примере небольшого морского червя Streblospio benedicti из нью-йоркской гавани. Некоторые популяции этого вида производят личинок, а другие развиваются напрямую.

Используя генетические скрещивания в лаборатории, учёные обнаружили, что гены, управляющие размером яйца, полностью независимы от генов, влияющих на личиночное развитие.

«Эта генетическая независимость означает, что спаривания между популяциями с разным типом развития будут давать генетически несовместимое потомство, — отмечает Рокман. — Более того, поскольку размер яйца определяется генами матери, а личиночное развитие — генотипом потомства, особые условия раннего развития создают петлю обратной связи: частота материнских генов в популяции создаёт собственное давление отбора для соответствующих генов потомства».

Результаты предполагают ранее не изученный механизм, формирующий развитие у этого и других видов.

«Разные экологические обстоятельства благоприятствуют тому или иному подходу, но наши результаты показывают, что у этого вида эффекты материнского генома могут перевешивать другие факторы отбора, такие как солёность, хищники или обилие пищи», — заключает Рокман.