У акул и скатов нашли уникальные половые хромосомы

На первый взгляд, пол у акул и скатов определяется так же, как у млекопитающих. Однако новое исследование показало: эти морские хищники используют уникальную систему, которая функционирует уже сотни миллионов лет и отличается от всего, что известно науке у других позвоночных.

Учёные установили, что у акул и скатов действительно имеется хромосомная система XY, аналогичная человеческой. Однако она обладает рядом особенностей, делающих её самой древней из всех обнаруженных у позвоночных организмов, сообщает IFLScience.

Многообразие способов определения пола

Существуют разные хромосомные системы: у большинства млекопитающих XX означает самку, XY — самца. У птиц наоборот — самцы имеют ZZ, самки — ZW. Рептилии могут использовать обе системы или вовсе полагаться на температуру окружающей среды. Рыбы же зачастую меняют пол в течение жизни или ориентируются на внешние факторы.

Акулы и скаты: древняя система XY

Хрящевые рыбы, включая акул и скатов, эволюционно отделились от костных рыб около 440 миллионов лет назад. Несмотря на высокий интерес учёных к этим видам, их половые хромосомы долгое время оставались недостаточно изученными.

Профессор Сигэхиро Кураку из Национального института генетики Японии вместе с коллегами проанализировал девять видов хрящевых рыб: пять акул, трёх скатов и рыбу-слона. У всех была выявлена система XY — у самок две одинаковые X-хромосомы, у самцов — разные. Учёные также обнаружили общие черты в генетике у отдалённых видов, что указывает на древнее происхождение этой системы — не менее 300 миллионов лет назад. Это делает её старейшей среди всех известных позвоночных. Лишь у некоторых беспозвоночных хромосомы могли возникнуть раньше — от 350 до 500 миллионов лет назад.

Уникальные особенности

В исследовании выявлены и нетипичные детали. Так, у красного ската Hemitrygon akajei обнаружены две X-хромосомы — X1 и X2. А у трёх видов акул Y-хромосомы оказались лишены обычных участков, что указывает на значительную потерю генетической информации. Вместо этого на них накопились повторяющиеся последовательности — каждый вид независимо развил собственные. Учёные признают, что эволюционная логика этих изменений пока неясна, но, судя по всему, они не мешают выживанию.

Генетическая компенсация: механизм у акул и скатов

В отличие от млекопитающих, где одна из X-хромосом у самок подавляется, у акул часть генов на X-хромосоме у самок работает в 1,5 раза активнее, чем у самцов. Это может говорить о совершенно ином механизме компенсации дозировки генов.

Такой подход опровергает ранее существовавшую гипотезу, согласно которой неполная компенсация возможна лишь в системе ZW, но не в XY. У акул же, вероятно, сформировалась уникальная система, где пол определяется не просто наличием Y-хромосомы, а уровнем экспрессии X-хромосом.

Результаты исследования показывают, что акулы и скаты используют древнейший среди позвоночных способ определения пола — не просто схожий с человеческим, а обладающий собственными эволюционными и молекулярными особенностями. Это открытие не только проливает свет на малоизвестные механизмы, но и подчёркивает важность изучения древних видов для понимания биологии человека.

Ранее "Курсор" сообщал, что новое открытие о дыхании акул совершили ученые.