Грибы-трутни: 100 миллионов лет эволюции с тремя полами и межвидовыми гибридами
Исследователи из Лаборатории геоботаники Рурского университета (RUB) в сотрудничестве с коллегами из Университета Генриха Гейне в Дюссельдорфе обнаружили, что грибы-головнёвые паразиты злаков (grass smut fungi) размножаются в системе с тремя полами уже около 100 миллионов лет. Результаты опубликованы в журнале PLoS Genetics.
Ключевые открытия
- Древняя система размножения: Генетический анализ показал, что структура геномных регионов, отвечающих за феромонные рецепторы и определение пола, практически не изменилась за последние 100 млн лет.
- Межвидовое скрещивание: В эксперименте грибы не только спаривались внутри своего вида, но и образовывали гибриды с другими видами, несмотря на миллионы лет раздельной эволюции.
- Генетический парадокс: Хотя общая структура генов осталась консервативной, сама генетическая информация внутри этой структуры изменилась радикально. Теоретически это должно было сделать межвидовое скрещивание невозможным, но эксперимент доказал обратное.
Методология
Исследователи проанализировали 100 видов грибов, часть из которых была собрана в Эквадоре, Мексике и Германии. Для десяти видов было проведено углублённое секвенирование (около 20 000 пар оснований вместо стандартных 1 000), что позволило получить новые данные об эволюции генов феромонных рецепторов.
Экологические последствия и аналогии
- Ускорение эволюции: Межвидовая гибридизация может резко ускорить эволюцию грибов.
- Риск "суперпаразитов": Новый гибридный вид может стать более вредоносным, поражая несколько растений-хозяев или совершая "прыжок" на новый вид. Профессор Доминик Бегеров проводит аналогию с вирусами гриппа: "Здесь могут появиться новые 'суперпаразиты', чьи свойства совершенно непредсказуемы".
- Яркое сравнение: "Если посмотреть на временные периоды, это почти как если бы мыши могли спариваться с людьми", — поясняет Бегеров масштаб открытия.
Учёные планируют выяснить, происходит ли такое межвидовое скрещивание в природных условиях, а не только в лаборатории.