Мухи вносят новый поворот в историю наследственности

Согласно учебникам, мы наследуем 50% генов от матери и 50% от отца. Однако фенотип (внешний вид и функции организма) также зависит от среды. Раньше считалось, что такие изменения не влияют на генотип и не передаются потомкам.

В XIX веке конкурирующей теорией была ламарковская наследственность — идея о передаче приобретённых признаков (например, вытянутая шея жирафы). Она была отвергнута как несовместимая с законами Менделя, но в XXI веке становится ясно, что Ламарк был частично прав.

Негенетическое наследование

Известно, что питание матери во время беременности влияет на ребёнка. Однако исследования показывают, что питание отца также может влиять на здоровье потомства: обилие пищи в препубертатный период у отца и деда связано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний и диабета у детей.

Эксперименты на крысах объясняют это эпигенетическим наследованием. Эпигенетические факторы — молекулы, присоединяющиеся к ДНК и контролирующие использование генетической информации. Хотя большая часть эпигенетических меток стирается при образовании половых клеток, некоторые сохраняются и передаются потомству. На эти факторы влияет среда, включая диету.

Возможна ли телегония?

Телегония — отвергнутая теория о том, что потомство может наследовать черты предыдущих партнёров матери. Могут ли негенетические механизмы допускать такое?

Помимо эпигенетики, есть другие пути влияния отцовской среды на потомство. Например, семенная жидкость содержит белки, сахара, ферменты и гормоны, которые могут изменять физиологию и поведение партнёрши. Если эти соединения поглощаются яйцеклетками, они потенциально могут влиять на развитие потомства, даже зачатого от другого самца.

Эксперимент с мухами

Учёные провели эксперимент:

• Личинок самцов кормили бедной (мелкие взрослые особи) или богатой (крупные особи) диетой.
• Этих самцов спаривали с неполовозрелыми самками, чтобы их развивающиеся яйцеклетки подверглись воздействию семенной жидкости.
• Через две недели самок спаривали со вторым самцом (мелким или крупным) для оплодотворения зрелых яйцеклеток.

Генетический анализ подтвердил, что отцом потомства был второй самец. Однако размер потомства определялся диетой первого самца: семя мелких самцов давало мелкое потомство, а крупных — крупное.

Такие эффекты возможны у видов с внутренним оплодотворением и множественным спариванием самок. Пока нет доказательств телегонии у людей. Изучение отвергнутых теорий наследственности с учётом современных знаний о негенетических механизмах поможет создать более полную картину наследственности.