Получены первые самки плодовых мушек, которые смогли размножаться без партнера

У млекопитающих потомство появляется, когда сперма самцов оплодотворяет яйцеклетки самок. Но многие виды насекомых и ящериц, а также других животных развили девственное рождение — процесс под названием партеногенез, который не требует генетического вклада самца.

Исследователи из Кембриджского университета работали с более чем 220 000 плодовых мушек в течение шести лет.

Чтобы определить гены, ответственные за непорочное зачатие у насекомых, команда исследовала два штамма другого вида плодовой мухи — Drosophila mercatorum. Один из этих штаммов способен размножаться только половым путем, а другой способен к партеногенезу. Затем исследователи сравнили активность генов в яйцах мух, способных к партеногенезу, с активностью яиц мух, способных только к половому размножению. Это позволило определить, какие гены задействованы в одном процессе, но не участвуют в другом.

С помощью сравнения ученые идентифицировали 44 гена, потенциально вовлеченные в партеногенез. Исследователи изменили эквивалентные гены у плодовой мушки Drosophila melanogaster, которая обычно не размножается бесполым путем. Попробовав различные комбинации генов, ученые нашли комбинацию, вызывающую партеногенез примерно у 11% самок плодовых мушек.

Интересно, что все самки, появившиеся от генетически модифицированных мушек, также сохранили способность иметь девственную откладку яиц, хотя только 1–2% из них проявляли такое поведение и только когда самцы отсутствовали.

Девственное рождение у животных, которые могут размножаться половым путем, встречается крайне редко. Иногда это наблюдается у самок животных в зоопарках, если их оставляют в изоляции долгое время.

Когда некоторые виды вынуждены выживать, они также могут развить бесполый способ размножения.

Некоторые сельскохозяйственные вредители используют партеногенез для быстрого размножения, усиливая свою способность наносить ущерб посевам. В Великобритании, например, один вид бабочек перешел к партеногенезу из-за широкого использования пестицидов, нарушающих размножение самцов. В результате они стали главными вредителями. Ученые намерены изучить, какие стратегии борьбы могут заставить вредителей перейти на партеногенез. Это поможет держать таких насекомых под контролем и уменьшить вред от них для сельского хозяйства.