Як з гібрида виходить вид

Міжхромосомні перебудови і перегрупування генів дозволяють сформувати новий вид без збільшення числа самих хромосом.


Новий вид може з'явитися з міжвидового гібриду, проте тут необхідні дві умови: види, що вступають в союз, повинні бути, з одного боку, близькоспорідненими, з іншого, відрізнятися за каріотипом. Так називають сукупність хромосом в ядрі - їх кількість і форма служать візитною карткою виду. У людини, як ми знаємо, 23 пари хромосом, тобто кожна хромосома (перша, друга, третя і т. д.) представлена в двох варіантах, материнському і батьківському. При формуванні статевих клітин хромосомний набір ділиться таким чином, що в кожному сперматозоїді або яйцеклітині виявляються тільки 23 хромосоми - гаплоїдний, «одинарний» набір.


Процес розподілу хромосом між статевими клітинами надзвичайно важливий, адже потім розвиток зародку залежатиме саме від комбінації подвійного їх набору, який сформується при заплідненні. Уявімо, що в чоловічу або жіночу статеву клітку потрапило, наприклад, дві хромосоми номер два, і жодної - номер десять: навіть якщо сама клітина в такому випадку виявиться життєздатною, ембріон з таким хромосомним набором розвиватися не зможе. Однак буває так, що гібрид все-таки з'являється на світ, але сам виявляється безплідним: його каріотип виявляється таким, що майже неможливо розподілити хромосоми так, щоб отримати від гібрида потомство. Найвідоміший приклад - мул, нащадок віслюка і коня: самці мула безплідні, як і більшість самиць.

Однак буває, що гібрид може дати початок новому виду, проте одночасно він повинен стати нездатним схрещуватися з батьківськими видами. Рослини «вирішують» цю проблему, додаючи собі зайву копію всіх хромосом, або, іншими словами, збільшуючи власну плоїдність - така глобальна геномна мутація дозволяє і проблему власної стерильності обійти, і відгородитися від батьківських видів. Але тварини подібні реконструкції не переносять; з іншого боку, в геномі у багатьох видів тварин є сліди того, що вони сформувалися саме в результаті міжвидової гібридизації. Володимир Олександрович Лухтанов, професор СПбДУ, разом з колегами показав на прикладі метеликів-голубенят з роду Agrodiaetus, як таке видоутворення може відбуватися.

Голубянки - рекордсмени за кількістю хромосом серед усіх багатоклітинних тварин, у видів одного роду їх число коливається від 20 до 268. Крім того, виявилося, що серед Agrodiaetus є багато еволюційно молодих форм (молодих видів, підвидів і популяцій з неясним статусом), геноми яких зберігають сліди недавніх еволюційних подій. У статті в Proceedings of the Royal Society B автори описують, що відбувається з хромосомами метеликів при появі гібриду. По суті, мова йде про те, що у нього хромосомний набір виходить збалансований, без надлишку і або нестачі генетичного матеріалу, але одночасно комбінація хромосом, спосіб їх об'єднання один з одним, перерозподіл генів між ними виявляються такі, що гібрид по каріотипу стає відмінний від батьків - і тому не може з ними схрещуватися. Власне гени залишаються ті самі, змінюється лише їх форма, те, як вони розподілені по хромосомах.

Отже, просте переформатування генетичного матеріалу в диплоїдному геномі, без збільшення плоїдності, дозволяє отримати новий вид (хоча, звичайно, прикметник «простий» навряд чи тут застосовний). Видоутворення - чи не головний еволюційний процес, і важливість отриманих результатів у цьому сенсі важко переоцінити, оскільки вони ще на крок наближають нас до розуміння того, як розвивалося життя на Землі.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND