Учёные определили эволюционные гены, позволяющие ящерицам рожать подобно млекопитающим

Исследователи, изучающие эволюцию рождения у ящериц — от откладывания яиц до живорождения, — определили эволюционные гены, с помощью которых вид «строит» новый способ размножения.

Исследование, проведённое под руководством Университета Глазго и опубликованное в Nature Ecology & Evolution, показало, что значительная часть генов, участвующих в беременности ящериц, совпадает с генами других млекопитающих и живородящих позвоночных.

Эволюционный переход от яйцекладки к живорождению (вивипарии) — это крупный шаг, однако изучить гены, ведущие к таким изменениям, почти невозможно, так как обычно он происходил в далёком прошлом.

Однако так называемая Живородящая ящерица (Zootoca vivipara), вид, распространённый на большей части Евразии, включая Шотландию, перешёл к живорождению относительно недавно.

Все позвоночные либо откладывают яйца, либо рожают живых детёнышей, однако гены, определяющие тот или иной способ, ранее известны не были.

В ходе исследования учёные несколько лет изучали редкие гибридные потомства, полученные от скрещивания яйцекладущих и живородящих ящериц. Они отслеживали размножение самок в естественных популяциях в удалённых районах Альп, а затем использовали передовой геномный анализ, чтобы понять, как и почему ДНК этих ящериц различается.

Анализ выявил генетические профили, характерные для живородящих ящериц, включая гены, известные своей связью с фертильностью и беременностью у млекопитающих. Также было обнаружено, что у ящериц активны генетические пути роста тканей и иммунной функции, используемые в репродукции млекопитающих. Гены, связанные с яйцекладкой, включали некоторые из тех, что участвуют в яйценоскости у птиц.

Доктор Ханс Рекнагель, руководивший полевыми и геномными исследованиями: «Это было захватывающее исследование, не в последнюю очередь потому, что у этого вида ящериц до сих пор существуют яйцекладущие популяции, которые скрещиваются с живородящими».

«Несмотря на 300 миллионов лет эволюционного расстояния между рептилиями и млекопитающими, при сравнении наших результатов по всем позвоночным — с учётом семи независимых случаев возникновения вивипарии у млекопитающих, чешуйчатых и рыб — мы обнаружили, что значительная часть одних и тех же генов участвует в беременности как у ящериц, так и у млекопитающих».

Профессор Кэтрин Элмер, старший автор исследования: «Хотя происхождение вивипарии независимо, генетическое сходство вряд ли является совпадением».

«Это показывает, как эволюция склонна находить схожие ответы на вызовы, с которыми сталкиваются организмы. Она может использовать сходные устоявшиеся генетические сети, как мы обнаружили здесь, но также могут быть задействованы новые и разные гены, что обеспечивает гибкость в том, как эволюция снова и снова "строит" новый репродуктивный режим».

Исследование «The functional genetic architecture of egg-laying and live-bearing reproduction in common lizards» опубликовано в журнале Nature Ecology & Evolution. Работа в основном финансировалась Советом по исследованиям природной среды Великобритании (NERC).