Австралийский кузнечик продолжает свой род путем девственного размножения

На Земле существует немало видов, которые состоят из одних самок, размножающихся без участия самцов. Обычно считается, что такой способ размножения неминуемо ведет к негативным последствиям для вида. Но живущий в Австралии кузнечик показал, что даже после четверти миллиона лет жизни без самцов благополучию вида ничто не угрожает.

Кузнечик-девственник, вернее девственница: весь этот вид состоит только из самок / ©findanexpert.unimelb.edu.au

У большинства живых существ на нашей планете два пола: мужской и женский. Такое положение вещей кажется нам естественным и правильным, но, как это зачастую бывает в дикой природе, не всегда и не все виды идут по проторенной дороге, ибо существует немало видов животных, в которых не происходит внутривидового спаривания, но они не вымирают, а благополучно существуют до сих пор.

Они продолжают свой род с помощью партеногенеза, или «девственного размножения»: в телах самок развиваются неоплодотворенные яйцеклетки, из которых получаются новые особи, обычно тоже самки. Чаще всего партеногенезом размножаются беспозвоночные животные (например, насекомые и ракообразные), но встречается он и у позвоночных: известно около 70 видов, в числе которых ящерицы, лягушки и даже некоторые птицы, размножение у которых происходит без участия мужских особей. У млекопитающих такие виды в природе неизвестны, однако в лабораторных условиях уже были получены детеныши от однополых пар мышей.

Считается, что подобный способ размножения нестабилен и проигрывает в сравнении с обычным половым: поскольку дочери являются, по сути, клонами своих матерей, генетическое разнообразие вида получается крайне низким, и при изменении внешних условий это может привести к вымиранию вида. Однако природа в очередной раз решила развеять наши заблуждения: после восемнадцати лет изучения партеногенетического кузнечика Warramaba virgo ученые пришли к выводу, что его вид существует уже четверть миллиона лет и не торопится вымирать.

Согласно результатам исследования, W. virgo образовался в результате межвидового скрещивания двух других видов: W. flavolineata и W. whitei, размножающихся половым путем. Изначально ученые полагали, что высокая жизнеспособность W. virgo была связана с многократно повторявшимися скрещиваниями родительских видов и эффектом гетерозиса, при котором гибриды имеют лучшие характеристики, чем родительские виды (красноречивый пример — мул). Однако генетическое изучение всех трех видов кузнечиков показало, что это не так: W. virgo появился в результате одного-единственного «неправильного» спаривания, судя по количеству накопленных мутаций, происшедшего примерно 250 тысяч лет назад.

Родительские виды (слева и справа) и партеногенетический вид в центре / ©phys.org

Также не было у W. virgo преимуществ перед родителями и по физиологическим признакам: этот вид не выделялся ни по устойчивости к жаре и холоду, ни по скорости метаболизма, ни по количеству откладываемых яиц, скорости развития потомства и продолжительности жизни. Тем не менее вот уже четверть миллиона лет W. virgo благополучно существует на планете и даже сумел распространиться по всему югу Австралии, чего не смогли добиться его предки.

Получается, что W. virgo стал партеногенетическим видом без каких-либо плюсов и минусов для себя. Но в таком случае возникает вопрос, почему изначальные виды полностью не растворились друг в друге, сформировав единую гибридную популяцию. Ученые решили проверить это, искусственно скрестив W. flavolineata и W. whitei и получив несколько гибридных самок. Ни одна из них не смогла принести жизнеспособное потомство, а значит, уникальное спаривание, давшее начало W. virgo, было еще и весьма успешным стечением обстоятельств, этаким выигрышем в генетическую лотерею, благодаря которой новый вид и сумел продержаться так долго.

Гибридная особь, полученная в лабораторных условиях: в отличие от «диких», она отложила лишь несколько яиц, которые так и не проклюнулись / ©phys.org

Дальнейшие исследования партеногенетических видов могут позволить нам ответить на вопросы о преимуществах не только двуполого спаривания, но и отказа от него.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.