Асимметрия гениталий у рыб: левши и правши
Эволюционные биологи из Констанцского университета разрешили вековой вопрос об асимметрии гениталий у рыб семейства Anablepidae с внутренним оплодотворением. Направление асимметрии у этих рыб оказалось случайным, а не наследственным.
Рыбы рода Anableps (четырёхглазки) и их родственники — неотропическое семейство с рядом причудливых черт: «раздвоенный» глаз для зрения над и под водой одновременно; живорождение, как у млекопитающих; а также явная асимметрия гениталий у самцов всех видов и у самок некоторых видов.
Асимметрия и полиморфизм
Гениталии самцов (гоноподии) — это видоизменённые анальные плавники, выполняющие роль копулятивного органа. Их кончик изогнут либо влево, либо вправо. У самок наблюдается асимметричное разрастание ткани, прикрывающее половое отверстие сбоку. В результате успешно спариваться могут только совместимые особи. В популяциях присутствуют как «правши», так и «левши».
Новое исследование, опубликованное в Proceedings of the Royal Society B, показало, что направление асимметрии гениталий у рыб Anablepidae определяется случайно, а не по наследству.
Почему сторона имеет значение
«Мы начали с простого вопроса: рождают ли самцы с левосторонними гениталиями в основном левосторонних сыновей? Для эволюционных биологов асимметрия и её наследуемость невероятно интересны из-за их потенциала для видообразования», — говорит ведущий автор работы доктор Хулиан Торрес-Доваль.
Особый интерес представляет то, что особи с лево- и правосторонними гениталиями встречаются в популяциях в примерно равных пропорциях. Это позволяет изучать наследуемость и эволюцию обеих форм.
Случайность, а не генетика
Чтобы определить, является ли сторона асимметрии генетически детерминированной, учёные изучили два рода семейства Anablepidae: Anableps (три вида четырёхглазок) и Jenynsia (15 видов живородящих рыб). Комбинируя эксперименты по разведению с геномным анализом, команда установила отсутствие сильной наследуемости направления асимметрии.
«Наши эксперименты показали, что всё потомство было асимметричным, с почти равной долей лево- и правосторонних гениталий. Сторона асимметрии у сыновей не зависела от стороны асимметрии отца. Это указывает на то, что направление определяется случайно», — поясняет Торрес-Доваль.
Несовместимость морф — не драйвер видообразования
Геномные анализы не выявили генетических маркеров или накопленных геномных различий между лево- и правосторонними особями. Это соответствует общей картине, наблюдаемой у других видов со схожими асимметричными признаками.
Существование лево- и правосторонних гениталий не следует рассматривать как потенциальный драйвер видообразования. «Для возникновения нового вида вариация в направлении асимметрии должна иметь генетическую составляющую. Наше исследование убедительно показывает, что у рыб Anablepidae это не так», — резюмирует Торрес-Доваль.