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.
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.
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