Биология

У певчих птиц обнаружена дополнительная хромосома

В половых клетках певчих птиц обнаружена дополнительная хромосома, отсутствующая в соматических клетках тех же видов. Такие результаты показало исследование российских ученых. Научная работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученые исследовали ДНК половых клеток 16 видов певчих птиц, относящихся к девяти различным семействам подотряда певчих воробьиных — в том числе ласточки, снегиря, синицы, чижа. Также были изучены восемь видов птиц других отрядов, среди них гуси, курицы, утки, попугаи и соколы. В результате обнаружилось, что более древние виды, существующие на планете больше 35 миллионов лет, имеют равное количество хромосом в соматических и половых клетках. Певчие птицы появились на Земле позже, и у исследованных видов количество хромосом в половых клетках на одну больше.

«В отличие от других птиц и большинства животных, у всех исследованных видов певчих птиц число хромосом в соматических и половых клетках отличается. У каждой исследованной певчей обнаружена дополнительная хромосома в половых клетках (ХПК). Она передается по материнской линии и "выбрасывается" из соматических клеток. У самцов она присутствует в предшественниках половых клеток, однако при созревании сперматозоидов также исчезает. Среди теплокровных существ такой феномен на данный момент удалось обнаружить только у певчих птиц», — рассказывает участник исследования, кандидат биологических наук, доцент кафедры генетики и биотехнологии СПбГУ Светлана Галкина.

Впервые дополнительная хромосома была обнаружена у зебровой амадины в 1998 году и воспринималась как генетический курьез. Но после того как в 2014 году у ее родственницы, японской амадины, также нашли 41-ю ХПК, ученые всерьез начали исследовать этот вопрос.

Дополнительная ХПК, как предполагают ученые, образовалась примерно 30-35 миллионов лет назад и впоследствии эволюционировала, причем у каждого вида этот процесс происходил по-разному. Универсальных последовательностей в этой дополнительной хромосоме нет: у каждого вида она своя. Возможно, именно наличие ХПК позволило певчим птицам так широко заполонить Землю: к подотряду певчих воробьиных относятся пять тысяч видов птиц из почти десяти тысяч существующих в природе.

«Птицы летают, это их эволюционное приобретение. И если мы посмотрим на них с точки зрения геномики, увидим, что у них очень маленький, компактный геном: он в три раза меньше, чем геном млекопитающих. У человека вес генома составляет 3,5 пикограмма (10-12 граммов) в каждой клетке, а у птиц — порядка 1,2 пикограмма. Существует гипотеза, что геном птиц так сильно отличается по массе от генома млекопитающих, поскольку организмы птиц эволюционно "выбрасывают" все, что может усложнять им полет. Это пока лишь гипотеза, но не держать ее в уме мы не можем», — говорит Светлана Галкина.

Исследователям только предстоит выяснить, за что же в действительности отвечает хромосома. Вероятно, она является определяющей при половой дифференцировке: поскольку ХПК передается по материнской линии и присутствует в яйцеклетке, не исключено, что именно эта хромосома делает самку самкой.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.