Биологи из Шотландии и Германии объяснили механизм превращения яйцекладущих ящериц в живородящие организмы. Анализ ДНК показал, что сложный биологический процесс сформировался в результате длительного накопления мелких генетических изменений. Исследование опубликовал журнал Current Biology.

В чем ценность ящериц для фундаментальной науки

Переход от откладывания яиц к прямому рождению детенышей происходил у многих позвоночных животных. Однако у большинства видов этот процесс завершился сотни миллионов лет назад, что сильно затрудняет его изучение. Обыкновенная ящерица предоставляет ученым редкую возможность наблюдать эволюцию в действии. Внутри этого вида до сих пор сосуществуют как откладывающие яйца, так и живородящие особи. При этом структуры для вынашивания и питания зародыша у ящериц имеют общее эволюционное происхождение с человеческой плацентой, что делает эти организмы идеальным объектом для фундаментальных генетических исследований.

Как ящерицы стали живородящими

Специалисты из Университета Глазго (Шотландия) расшифровали полные геномы ящериц из самых разных уголков планеты. Ранее некоторые исследователи считали, что живорождение возникло из за одного или двух резких скачков в структуре ДНК. Новые данные опровергли эту гипотезу. Анализ доказал работу естественного отбора над множеством мелких участков генома на протяжении длительного периода. Главные изменения затронули регуляторную ДНК, которая управляет точным временем включения нужных генов. Во время беременности у живородящих самок эти участки работали гораздо активнее. Регуляторные зоны сыграли роль гибкой инструкции, сформировавшей новую репродуктивную систему без перестройки самих генов.

Почему новые свойства организма сохраняются при спаривании с яйцекладущими особями

Ученые заметили еще одну важную деталь в жизни изученных рептилий. Популяции яйцекладущих и живородящих ящериц регулярно контактируют и спариваются друг с другом в природе. Несмотря на постоянный обмен генетическим материалом, полезные репродуктивные адаптации не исчезают, а продолжают закрепляться у живородящих особей. Маленькие регуляторные сдвиги обеспечили устойчивость всей системы. Это открытие помогло ученым ответить на давний вопрос биологии о способах появления сложных механизмов. Теперь исследователи лучше понимают процессы, которые формировали разнообразие жизни и способствовали развитию млекопитающих на нашей планете миллионы лет назад.