Таємницю качкодзьоба віком 100 млн років нарешті розгадано: що вони приховували від нас увесь цей час

Кілька десятиліть тому вчені з'ясували, що качкодзьоби та єхидни — унікальні яйцекладені ссавці, які мають особливість розвитку: вони не використовують той самий генетичний набір інструментів, що й інші ссавці, для розвитку чоловічих і жіночих ембріонів, пише Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Секрет качкодзьобів

Тривалий час вчені не могли зрозуміти, як качкодзьобам вдається робити це, проте нова робота вчених все змінила. У новому дослідженні австралійські вчені знайшли переконливі докази того, що стать однопрохідних зводиться лише до одного гена, схожого на той, який раніше спостерігався в деяких риб і амфібій, а не в інших ссавців.

Відомо, що качкодзьоби та єхидни — найдавніша з нині живих груп ссавців. Вони також є єдиними ссавцями, які відкладають яйця, але у них також є інші риси, характерні для рептилій.

У людей і багатьох інших видів ссавців є дві хромосоми, що визначають стать, X і Y. Ембріон із парою хромосом XX розвиватиметься як самка, тоді як пара хромосом XY призводить до розвитку самця. У багатьох ссавців процес, який змушує ембріон розвиватися як самець, запускається геном SRY на чоловічій хромосомі Y. Однак ген SRY в однопрохідних так і не було виявлено.

Близько двох десятиліть тому вчені вже виявили, що в однопрохідних зовсім інша система, яка використовує кілька хромосом X і Y. Раніше вчені припускали, що хромосоми Y все ще повинні містити ген, що визначає стать, але про те, що це може бути, було відомо дуже мало.

У 2008 році вчені розгадали повну послідовність геному качкодзьоба, що стало першим кроком у правильному напрямку. Однак геном був від самки, тому в ньому не було інформації про хромосоми Y.

У 2021 році вчені опублікували новий і покращений геном качкодзьоба, а також перший геном єхидни, що включають послідовності кількох хромосом Y. Ген, який виявився фаворитом у визначенні статі в однопрохідних — антимюллерів гормон (або AMH). Він, до речі, бере участь у статевому розвитку у багатьох тварин.

Зміна віком 100 мільйонів років

Нова робота вчених надає перші вагомі докази того, що адаптована версія АМН, виявлена на одній з Y-хромосом однопрохідних (названа AMHY), є геном визначення статі в однопрохідних.

Авторам дослідження також вдалося показати, що зміни в гені АМН відбулися давно — на ранній стадії еволюції однопрохідних. Передбачається, що вони можуть пояснити, як AMHY виник і став відігравати роль у статевому розвитку самців.

Ця подія могла б підготувати ґрунт для еволюції нової системи статевих хромосом у предка сучасних качкодзьоба та єхидни близько 100 мільйонів років тому, коли ген AMH на хромосомах XY почав розділятися.

Учені також уперше змогли показати, що ген насправді вмикається в потрібній тканині та в потрібний час, що дає змогу спрямовувати розвиток яєчок під час розвитку самців. Це відкриття стало важливою відсутньою частиною головоломки.

Раніше Фокус писав про те, що названо тварину, яка століттями живе без шлунка.