Учёные обнаружили значительные различия в генетических механизмах половой дифференциации у лягушек

Исследователи из Университета Макмастера обнаружили поразительные различия в базовом генетическом аппарате, который управляет половой дифференциацией у лягушек, показав, что эволюция этой важнейшей биологической системы шла чрезвычайно быстрыми темпами.

Биологи изучили более двух десятков видов семейства Пиповые (Pipidae), обитающих в тропической Южной Америке и Африке к югу от Сахары, включая шпорцевых лягушек.

Современными методами они исследовали ген dm-w, известный как триггер развития по женскому типу, у более чем 20 видов, каждый из которых имеет самцов и самок и размножается половым путём.

Было обнаружено, что гены, управляющие определением пола, радикально различаются у разных видов.

«Половую дифференциацию можно считать фундаментально важной в эволюционном контексте. Когда у тебя есть система, которая работает так хорошо, можно ожидать, что естественный отбор будет защищать её от изменений. Именно поэтому так удивительно, что генетическая основа половой дифференциации у пиповых лягушек эволюционировала чрезвычайно быстро», — говорит ведущий автор исследования Бен Эванс.

Команда обнаружила по меньшей мере семь различных систем, регулирующих определение пола у близкородственных видов. Учёный объясняет, что в работе задействованы три основных механизма в рамках систем развития:

• У некоторых видов лягушек ген dm-w был утрачен, и для определения пола используется другой, неизвестный ген, что предполагает постепенную утрату функции dm-w.
• У других видов, к удивлению учёных, ген присутствовал у обоих полов, что указывает на то, что его функция отошла на второй план.
• У третьих видов dm-w превратился в мощный женско-специфичный ген, определяющий пол.

«Результаты этого исследования напоминают нам, что эволюция происходит независимо от того, насколько важен тот или иной механизм или признак», — заключает Эванс.

Исследование опубликовано в журнале Molecular Biology and Evolution.