- Parus cristatus mitratus   синоним  

Певчие птицы имеют дополнительную хромосому

У певчих птиц (подотряд Passeri) в большинстве клеток организма содержится 40 пар хромосом. В 1998 году дополнительная хромосома в половых клетках была обнаружена у зебровых амадин, а в 2014 года у их родственников, японских амадин. Тогда эта находка рассматривалась как генетический курьез. Она присутствовала в половых клетках самок, а также в предшественниках половых клеток самцов, но и из них она «выбрасывалась» в процессе созревания сперматозоидов.

Группа под руководством Павла Бородина из новосибирского Института цитологии и генетики СО РАН исследовала 14 видов певчих птиц из девяти разных семейств, а также восемь видов птиц, не относящихся к певчим — гусей, уток, кур, голубей, чаек, стрижей, соколов, попугаев. У всех певчих видов была обнаружена дополнительная хромосома в половых клетках, а у других видов ее не оказалось.

«Мы обнаружили, что, в отличие от других птиц и большинства других животных, все исследованные виды певчих птиц содержат разное число хромосом в соматических и половых клетках. У всех у них, буквально у каждой исследованной птицы, есть лишняя хромосома в половых клетках (ХПК). Мы показали, что лишняя хромосома есть у самых распространенных птиц: у чижей, ласточек, синиц, мухоловок, жаворонков и грачей (грач тоже относится к певчим птицам). При этом дополнительная хромосома отсутствует у птиц всех остальных отрядов», — сказал Бородин N+1.

Он и его коллеги выделили и расшифровали отдельные участки дополнительных хромосом у чижа, бледной ласточки, зебровой амадины и японской амадины и нашли там многочисленные фрагменты функциональных генов основного генома. Одновременно с группой Бородина две независимые группы исследователей обнаружили (1, 2), что хромосомы в половых клетках зебровой амадины содержит гены, сходные, но не идентичные генам соматических клеток. Некоторые из этих генов присутствуют во множестве копий и продуцируют РНК и белки в семенниках и яичниках половозрелых птиц.

«Мы предполагаем, что ХПК возникла как дополнительная паразитическая микрохромосома у общего предка всех певчих птиц около 35 миллионов лет назад и претерпела значительные изменения в размере и генетическом содержании, превратившись из «геномного паразита» в важный компонент генома половых клеток. Мы пока не знаем, зачем она нужна и какие преимущества может дать своим носителям. Возможно, именно она позволила певчим птицам стать самым многочисленным подотрядом (более 5 тысяч из общего числа в 9–10 тысяч видов птиц), создать множество форм, прекрасных и удивительных, и захватить множество экологических ниш на всех континентах», — отметил ученый.

Ученые считают, что ХПК певчих птиц можно рассматривать как эволюционную попытку локального и временного увеличения числа копий нужных генов без увеличения общего размера генома и веса тела. Птицам нужны дополнительные копии генов в половых клетках в течение короткого периода размножения только для того, чтобы произвести очень много сперматозоидов и загрузить ооциты большим количество белков. И копии этих генов не нужны круглый год и во всех соматических клетках. 

«Если принять во внимание, что ХПК ласточек, синиц, камышовок и многих других мелких птиц весит около 0,1 пикограмма, а весь геном — 1,2 пикограмма, она оказывается довольно тяжелым бременем, чтобы его носить, и не просто носить, а еще и кормить, поить и размножать в течение всей жизни во всех клетках тела. Набор генов для размножения удобнее хранить в небольшом ящике для инструментов», — отметил Бородин.

Ссылка на статью

Клон статьи

Межвидовые конфликты птиц объясняются конкуренцией и гибридизацией

Многие животные ревностно охраняют свою территорию от вторжения чужаков. Это логично, если речь идет о представителе собственного вида. Однако нередко объектом нападения становится особь, которая относится к другому виду. Долгое время считалось, что такая межвидовая территориальность — просто побочный продукт внутривидовой. Иными словами, хозяин атакует чужака по ошибке, приняв его за сородича. 

Однако новые данные свидетельствуют о том, что защита территории от представителей других видов имеет адаптивное значение. Она может возникать и сохраняться, если разные виды конкурируют за определенный ресурс, например, пищу или убежище. 

Команда зоологов во главе с Джонатаном Друри (Jonathan P. Drury) из Даремского университета провела масштабное исследование межвидовой конкуренции за территорию на примере североамериканских воробьиных птиц. Проанализировав литературу, ученые обнаружили, что подобное поведение характерно для 104 их видов. Это 32,3 процента об общего числа видов воробьиных в Северной Америке. Таким образом, межвидовая конкуренция распространена шире, чем считалось прежде. 

По данным авторов, в большинстве случаев птицы вступают в конфликт за территорию с представителем одного конкретного вида. Существует несколько факторов, повышающих шансы на формирование пары конкурирующих видов. Например, птицы, которые живут в одном и том же биотопе, имеют сходные размеры и гнездятся в дуплах, с высокой вероятностью будут вовлечены в конфликты за территорию. Для видов, принадлежащих к одному семейству, важную роль играет еще один фактор — вероятность гибридизации. Если два вида способны скрещиваться между собой, их самцы с высокой вероятностью будут агрессивно реагировать друг на друга.

На основе полученных данных исследователи сделали вывод, что межвидовые конфликты за территорию среди птиц возникают вовсе не по ошибке. Такое поведение представляет собой адаптивный ответ на конкуренцию за ограниченный ресурс, а также механизм, предотвращающий гибридизацию между близкородственными видами.

Сергей Коленов

Ссылка на статью