Все новости

В Шотландии выловили непорочно зачавшую рыбу. 54 зародыша развились внутри матери без спаривания — и убили ее

Рыбы умеют размножаться самыми разными способами, в том числе живо- и яйцеживорождением, которым предшествует внутреннее оплодотворение. Однако самки трехиглой колюшки всегда мечут икру, а самец привносит свои половые клетки уже потом. Британские ученые обнаружили необычное исключение из этого правила — самку (ее окрестили Марией), в яичниках которой готовились к вылуплению десятки зародышей. Как внутрь Марии попала сперма, неизвестно.
Эмбрионы «рыбки Марии» незадолго до вылупления Dr. Laura Dean
Описание
Эмбрионы «рыбки Марии» незадолго до вылупления
© Dr. Laura Dean

Несмотря на большое разнообразие стратегий размножения у костистых рыб, каждый отдельный вид обычно придерживается лишь одного из способов. Ученые полагают, что это свидетельствует о сильном давлении отбора на этот признак. Треихглые колюшки — один из самых изученных видов рыб — мечут икру, а затем ее уже оплодотворяют самцы. Внутреннего оплодотворения, то есть физического контакта между самцом и самкой, у них нет.

В Шотландии уже больше десяти лет отлавливают небольшое количество самок колюшки для эволюционных исследований. В 2015 году исследователи обнаружили очередную самку при смерти: ее брюхо было раздуто от скопившихся внутри икринок. Это случается с колюшками нередко, особенно высока частота таких случаев в популяции, с которой работали ученые. Как правило, это значит, что в яичниках самки образовалось слишком много икры, которая забила выводные протоки. Обычно такие икринки оказываются нежизнеспособны, а самка в итоге погибает. Но эта особь стала исключением:  из нее удалось извлечь 54 жизнеспособных зародыша. Они уже полностью развились и были близки к вылуплению, у них сформировались полноценные глаза и билось сердце.

Живые эмбрионы, извлеченные из «рыбки Мэри». Dr. Laura Dean
Описание
Живые эмбрионы, извлеченные из «рыбки Мэри». Dr. Laura Dean

До сих пор развитие эмбрионов внутри яичников ученым удалось зафиксировать только дважды, и оба раза эти эмбрионы были деформированы и не выжили.

Это первый случай, когда самка колюшки выносила полностью жизнеспособных зародышей внутри тела. Однако совершенно непонятно, каким образом произошло оплодотворение. Поэтому ученые окрестили необычную самку Марией.

Среди самых очевидных объяснений — гермафродитизм (который изредка встречается у рыб) и партеногенез (самопроизвольное деление яйцеклетки без оплодотворения). Однако пристальное изучение анатомии Марии не обнаружило в ней мужских половых органов, а генетический анализ показал, что ее дети не идентичны друг другу и самой Марии (как было бы в случае партеногенеза). Напротив, в их генах обнаружили чужеродный генетический материал — значит, в истории был замешан какой-то самец. Исследователи полагают, что сперматозоиды могли проникнуть внутрь Марии из окружающей воды. Так как колюшки стремятся отложить икру в том месте, где чья-то кладка уже есть, могло случиться так, что самец выпустил сперму для оплодотворения предыдущей кладки, но с током воды часть ее попала в половые пути Марии.

Дети «рыбки Марии». Dr. Laura Dean
Описание
Дети «рыбки Марии». Dr. Laura Dean

Эта странная история, возможно, демонстрирует нам промежуточную стадию на пути колюшек к живорождению. Ученые давно уже наблюдают, что в некоторых популяциях этих рыб задержка икринок в яйцеводе случается неоправданно часто. На первый взгляд это кажется неадаптивным, ведь самки от этого почти всегда умирают. Однако случай Марии показывает, что при некотором стечении обстоятельств это может приводить к оплодотворению, а жизнеспособность ее детей подтверждает, что внутренняя среда яичников пригодна для развития зародышей. Поэтому задержка икры может служить преадаптацией, то есть основой для дальнейших эволюционных изменений.

 Полина Лосева