Генетический сбой привел к появлению «многополых» пчел
Биологи исследовали мозаицизм пчел, найдя насекомых, унаследовавших геном от трех отцов, а также от двух, но зато без матери.
Единственная фертильная самка во всей пчелиной колонии - царица - откладывает и оплодотворенные, и неоплодотворенные яйца. Большинство из оплодотворенных развиваются в рабочих особей, стерильных самок, а неоплодотворенные становятся самцами-трутнями и несут лишь половину из двойного комплекта хромосом. Впрочем, эта классическая схема на деле оказывается более запутанной, и некоторые детали родительских отношений у пчел плохо понятны до сих пор.
Так, в новой статье, опубликованной в журнале Biology Letters, биологи из Сиднейского университета изучили случаи мозаицизма пчел - развития организма, разные ткани которого содержат генетически различные клетки. В самом деле, пчелиная царица спаривается параллельно не менее чем с десятью трутнями, и в каждое яйцо нередко проникает по несколько сперматозоидов. Один из них может оплодотворить яйцеклетку и дать начало тканям с двойным набором хромосом (как у рабочих особей), а соседний - развиться в ткани с одинарным (как у трутней). Такая аномалия, при которой один организм несет участки с генотипом и признаками разных полов, называется гинандроморфизмом.
Саре Аамидор (Sarah Aamidor) и ее коллегам удалось найти сразу 11 гинандроморфных особей в одной колонии и рассмотреть их анатомию. У пяти ученые обнаружили обычные для рабочих самок недоразвитые яичники, а у трех - крупные, характерные для цариц; еще у двух нашлись недоразвитые мужские половые органы и у одной особи - нормально развитые. Генетический анализ внес еще больше путаницы: у девяти пчел нашелся генетический мозаицизм, сочетающий геномы матери и двух-трех отцов, а геном одной особи - и вовсе не содержал материнских хромосом и образовался слиянием двух отцовских.
Ученые не считают, что гинандроморфизм несет для пчел какую-то пользу. Скорее всего, распространенность этой аномалии в изученной колонии - результат сбоя в работе механизмов наследственности, вызванного опасной мутацией у самой царицы. Этот сбой нарушает селекцию отцовских хромосом в яйце и приводит к появлению мозаичных насекомых.
