Ученые обнаружили генетический переключатель, активирующий «непорочное зачатие» у плодовых мушек

В новаторском исследовании, опубликованном в журнале Current Biology, ученые успешно генетически сконструировали самок плодовых мушек для размножения без спаривания, что стало первым случаем индуцирования партеногенеза, или "девственного размножения", у насекомых. Это открытие имеет большое значение для нашего понимания репродуктивной биологии и может пролить свет на возможность девственного рождения у других видов.

Девственное размножение, или партеногенез, — редкое явление в животном мире. Хотя некоторые яйцекладущие животные, такие как ящерицы и птицы, способны рожать без спаривания, обычно это происходит на более поздних этапах жизни, когда самцы отсутствуют. В прошлом месяце ученые сообщили о первом зарегистрированном случае рождения "девственного рождения" у самки крокодила в зоопарке Коста-Рики, что еще раз подчеркивает распространенность этого явления.

Ведущий автор исследования Алексис Сперлинг (Alexis Sperling), научный сотрудник Кембриджского университета, и ее команда поставили перед собой задачу выявить генетическую причину "девственного рождения", изучая плодовых мушек (Drosophila melanogaster). Плодовые мушки широко используются в генетических исследованиях благодаря хорошо изученным геномам и обширной базе знаний.

Исследователи секвенировали геномы двух штаммов другого вида плодовых мушек — Drosophila mercatorum. Один из них размножается исключительно девственным путем, а для другого необходим самец. Сравнивая полученные результаты, ученые стремились выявить гены, ответственные за девственное размножение.

Используя методы генетических манипуляций, они изменили гены Drosophila melanogaster таким образом, чтобы они соответствовали генам, наблюдаемым у ее близкого родственника. В результате были получены полностью партеногенетические мухи, у которых наблюдались девственные роды.

В исследовании, длившемся шесть лет, участвовало более 220 тыс. плодовых мушек. Когда генетически сконструированные мухи были изолированы от самцов, примерно 1-2% из них отказались от поиска пары примерно на половине жизненного цикла (около 40 дней) и родили девственницу. Потомство этих мух — все самки — также размножалось с одинаковой скоростью.

Сперлинг подчеркнул значимость этого достижения, заявив, что его было бы практически невозможно повторить на каком-либо другом животном из-за большого количества данных, имеющихся по плодовым мушкам. Хотя млекопитающие, включая человека, не способны к девственному рождению из-за наличия специфических генов, необходимых для сперматозоидов, Сперлинг полагает, что к этому явлению может быть способно больше видов, чем известно в настоящее время.

По словам Сперлинга, "мы можем предположить, что это происходит позже, потому что они отказались от поиска пары — и тогда просто выкладываются по полной". Это позволяет предположить, что девственные роды могут быть "последней попыткой" обеспечить выживание вида, хотя для подтверждения этой теории необходимы дальнейшие исследования.