Биологи нашли в Японии крайне необычные колонии термитов, полностью состоящие из самок, способных производить потомство без участия самцов. Их фотографии и описание были представлены в журнале BMC Biology.

"Раньше мы знали только о существовании некоторых видов пчел и муравьев, полностью состоящих из самок. В колониях термитах, как считалось раньше, всегда царит половое равноправие – они содержат равное число самцов и самок, размножающихся половым путем. Мы впервые показали, что это не обязательно так", — заявил Тосихиса Ясиро (Toshihisa Yashiro) из Киотского университета (Япония).

Киты-белухи и нарвалы попали в элитный клуб млекопитающих, чьи самки отказываются от размножения и становятся "бабушками" ради воспитания потомства своих дочерей. Об этом пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Африканские рыбы нотобранхии Nothobranchius kadleci и Nothobranchius furzeri достигают половой зрелости в рекордные сроки — всего лишь за 17–18 дней с момента появления на свет.

Нотобранхии N. kadleci достаточно 17 дней, чтобы достичь половозрелого возраста. (Фото Marco Vaccari.) Такой скороспелости нет больше ни у кого из позвоночных.

Это обнаружили Мартин Рейхард и его коллеги из Института биологии позвоночных Чешской академии наук. Зоологи изучали жизненный цикл этих двух видов, обитающих в прудах на севере Мозамбика. N. kadleci и N. furzeri приходится выживать в весьма экстремальных условиях, так как водоёмы, в которых они размножаются, существуют только во время сезона дождей. Появившиеся пруды высыхают за 3–4 недели, поэтому рыбам нужно сделать всё очень быстро. 

Стоит также заметить, что оба вида уже появлялись в поле зрения учёных, и ранние наблюдения показали, что они созревают к размножению примерно за месяц. Правда, зоологи изучали нотобранхий, выращенных в неволе; сейчас же наблюдение велось за теми, кто родился в естественных условиях. 

Как пишут авторы работы в EvoDevo, рыбы растут с необычайной скоростью: за день они могут вытянуться на четверть своей «взрослой» длины. При этом исследователи полагают, что такая скороспелость — ещё не предел, и при совсем уж благоприятных условиях (например, при избытке пищи или низкой плотности популяции) нотобранхии могут повзрослеть даже раньше 17-дневного срока. 

Икра рыб ждёт целый год, когда снова придут дожди и можно будет завершить цикл развития. Некоторые яйца созревают опять-таки очень быстро — за 15 дней, что тоже рекорд среди позвоночных. 

В целом такая скороспелость вполне укладывается в жизненные стратегии организмов-экстремофилов, которые вынуждены жить не просто в стабильно сложной экологической обстановке: их условия обитания нередко очень изменчивы, и, чтобы существовать, такие организмы должны созревать и размножаться в ускоренном темпе.

 Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

Усоногие ракообразные морские уточки обладают, наверное, самым длинным половым органом в животном мире: их пенис может в восемь раз превышать длину тела. Считается, что столь большое «достоинство» они получили не от хорошей жизни: взрослые морские уточки неподвижно сидят на морском дне, и поэтому, когда приходит пора размножаться, без сверхдлинного полового органа не обойтись.

Морская уточка Pollicipes polymerus крупным планом (фото авторов работы)Сперматозоиды морских уточек, как и у других ракообразных, активно двигаться не в состоянии и сами найти яйцеклетку не могут. Вот и приходится дотягиваться пенисом до ближайшего соседа и вводить ему семенную жидкость непосредственно в раковину. (Кроме тех случаев, когда морские уточки способны к самооплодотворению.) Из оплодотворённого яйца потом выводится свободноплавающая личинка, которая, поплавав немного, оседает на дно, стараясь оказаться неподалёку от сородичей.

Но при этом есть виды морских уточек (например, Pollicipes polymerus), у которых половой орган едва достигает длины тела и составляет всего 19 мм. Дотянуться до партнёра они не могут. И они не самооплодотворяются: опыты показали, что изолированные Pollicipes polymerus потомства не дают. Как выяснили зоологи из Университета Альберты (Канада), такие виды используют третий, самый неэкономичный способ размножения. Учёные собрали оплодотворённые яйца у нескольких десятков морских уточек с короткими пенисами, причём выбирали таких особей, которые сидели слишком далеко друг от друга. Генетический анализ показал, что все оплодотворённые яйца получили сперматозоиды от других особей, то есть никакого самооплодотворения не было.

В статье, опубликованной в Proceedings of the Royal Society B, исследователи пишут, что сперматозоиды «короктопенисных» уточек часто можно обнаружить просто плавающим в воде. Иными словами, эти ракообразные освобождают семенную жидкость в море и полагаются в прямом смысле на волю волн.

Сам по себе такой способ размножения не редкость: многие неподвижно сидящие морские животные выбрасывают половые клетки в воду в надежде, что те достигнут другой особи. Так поступают, например, губки. Однако среди ракообразных такого до сих пор не встречали. Причём даже среди морских уточек, как уже сказано, далеко не все виды размножаются столь примитивным способом: одни занимаются самооплодотворением, другие отрастили себе длинный половой орган. То есть особенности экологии заставили некоторые виды усоногих стать исключением из ряда ракообразных и прибегнуть к нестандартному способу оплодотворения.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Австралийские ехидны не только размножаются прямо во время спячки. Ученые пришли к выводу, что у самки при этом несколько половых партнеров.

Австралийская ехидна Джемма Морроу (Gemma Morrow) и Стюарт Николь (Stewart C. Nicol) из Университета Тасмании наблюдают за австралийской ехидной (Tachyglossus aculeatus) в центральных районах Тасмании уже 14 лет. За это время ученым удалось сделать множество интересных открытий об особенностях личной жизни этих сумчатых.

Например, в статье «Прохладный секс? Период спячки и размножения у ехидны совпадают», опубликованной в 2009 году в журнале PLoS One, авторы описывают свои наблюдения за животными при помощи имплантированных в их тела температурных датчиков. По словам исследователей, ехидны впадают в спячку на несколько месяцев в середине зимы. В это же время начинается период размножения. «Самцы просыпаются примерно на месяц раньше самок и приступают к спариванию. Самки в пиковый момент тоже просыпаются, правда, ненадолго. Но даже несмотря на короткое бодрствование, температура их тела в сам момент спаривания оказывается ниже нормальной. Вскоре они снова впадают в состояние спячки. Можно сказать, что размножение происходит прямо во время спячки», — говорит Морроу.

Чтобы сделать такой вывод, ученым потребовались годы кропотливых наблюдений за ехиднами. За их передвижением они следили с помощью специальных микрочипов, в то время как температурные датчики фиксировали температуру их тел. Особенно внимательно ученые наблюдали за протеканием беременности у самок ехидн. Для этого они проводили исследования при помощи ультразвука.

Теперь Морроу и ее коллегам удалось продвинуться еще дальше. Ученые установили инфракрасные камеры в норах ехидн, чтобы выяснить особенности процесса. Оказалось, что для этих животных групповой секс – норма. «Одна самка имеет несколько половых партнеров. Это происходит из-за того, что в популяциях австралийских ехидн находится меньше репродуктивно активных самок по сравнению с самцами, которые всегда готовы к спариванию. Дело в том, что самки ехидны способны давать потомство не каждый год», — поясняет Морроу.

Источник: Infox.ru

Раньше учёные считали, что у амёб секса нет. Оказалось, что есть, просто его не замечали.

Амёбы в разгар «брачных игр» (фото авторов исследования) Как выглядит амёба, знают все: бесформенный организм с ложноножками, на которых она «ходит». Амёбы — древнейшие эукариоты; считается, что они ведут своё происхождение непосредственно от Адама — общего для всех эукариот предка. До сих пор считалось, что у амёб только бесполое размножение, то есть особь делает копию генома, а затем делится надвое, и каждой из получившихся амёб отходит по одинаковому экземпляру генома.

Как говорят исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте (США), «секс» (или, точнее, половой процесс) у амёб просто не замечали, поскольку он не носит, так сказать, ярко выраженного характера. А если признаки полового процесса и наблюдались, то их считали за ошибку, отклонение, только подтверждающее правило. Именно такая точка зрения позволила считать, что все эукариоты произошли от «асексуального» предка, а половой процесс развился уже потом, за миллионы лет эволюции.

Вообще-то половой процесс — это не обязательно визуально захватывающе взаимодействие двух организмов с последующим появлением на свет третьей особи. Именно поэтому понятия «половой процесс» и «половое размножение» не тождественны. Суть и предназначение «секса» в перекомбинации генетического материала — в обновлении состава генов, в повышении генетического разнообразия за счёт новых комбинаций генов. Как это будет происходить у отдельно взятого вида — личное дело самого вида.

У амёб дело обстоит так (в общих чертах!): особь делит весь свой геном на две равные части, которые затем комбинируются в новом организме. Последний может получить части генома как от одной особи, так и от двух разных. При этом у «новичка» будет свой, сугубо индивидуальный набор генов, отличающий его от тех, кто предоставил свои половины генома. Новая особь сможет по-другому реагировать на окружающую среду — а значит, появляются новые пути развития.

Статья учёных, подсматривавших за амёбами, опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.

У амёб половой процесс идёт не всё время; в некоторых условиях более эффективным оказывается бесполое размножение делением. Однако, как полагают многие учёные, бесполому размножению суждено исчезнуть из живого мира, поскольку у тех, кто его практикует, в геноме накапливаются ошибки и мутации, бесконечно тиражирующиеся в миллионах копий и в итоге становящиеся несовместимыми с жизнью. При половом размножении дефекты в генах «уходят» за счёт перераспределения генетической информации — потомству плохие гены могут просто не достаться.

Новая информация об амёбах лишний раз удостоверяет тотальность и общеобязательность «секса». Который, вероятно, возник вместе с эукариотами. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Колюшка одна из немногих рыб икра которых развивается в построенном самцом специальном гнезде. Данное гнездо имеет шарообразную форму и состоит из стебельков и листочков водорослей. Для устойчивости гнезда самец на его дно кладет несколько камешков. В построенное гнездо откладывают икру несколько самок и дальнейшую заботу о потомстве берет на себя самец.

Подробнее...

Способность размножиться непорочно у животных, которые могут расплодиться   и с партнером, и без, передается… через самцов. При этом сам признак —   рецессивный.

Lysiphlebus fabarum    Организмы-эукариоты (то есть те, чьи клетки содержат ядро и упакованный в   него генетический материал) в большинстве случаев размножаются половым способом.   Правда, половое размножение не всегда предполагает наличие партнера. Например,   и позвоночные (ящерицы, вараны, рыбы), и беспозвоночные (пчелы, осы, муравьи)   животные умеют размножаться девственно: из неоплодотворенной яйцеклетки   развивается новый организм. Такой способ (партеногенез) позволяет   животным достаточно быстро увеличивать численность популяции и, если   необходимо, регулировать соотношение полов.

Сексуальное и несексуальное

    Биологи объясняют, что переход организма от сексуального к асексуальному   размножению продиктован не осознанным выбором, а генетическими перестройками (отдаленной   гибридизацией или полиплоидией) и внешними стимулирующими факторами: микробами,   химическим составом среды, половыми сигналами особей других видов, температурой.   Проще говоря, животные, которым не чуждо сексуальное поведение, периодически   размножаются без участия партнера не потому, что в популяции прошла «перепись   населения», после чего было решено всем быстренько размножиться и восстановить   соотношение полов. Нет, в популяциях животных срабатывают биологические,   не всегда понятные здравому рассудку ученых механизмы.

    Кристоф Сандрок (Christoph Sandrock) и Кристоф Ворбургер (Cristoph Vorburger)   из Университета Цюриха (University of Zürich) изучили подоплеку асексуального   полового размножения у ос-паразитов Lysiphlebus fabarum. Самки наездников   откладывают одиночные неоплодотворенные яйца в тело тли, где они и развиваются   во взрослый организм, пожирая изнутри насекомое-хозяина. Размножаясь девственно,   Lysiphlebus fabarum производят на свет только дочек. Если в популяции есть и самки   и самцы, то из оплодотворенных яиц появляются дочки, из неоплодотворенных   – сыночки. То есть в зависимости от сексуальности или асексуальности популяции   из неоплодотворенных яиц появляются либо самцы, либо самки. При этом самцы   содержат только половину генетического материала (гаплоидный набор хромосом),   а самки — полный комплект хромосом.

Девственные осы

    Кристоф Сандрок и Кристоф Ворбург занялись экспериментальным разведением   и генетическим анализом ос-паразитов. Ученые обнаружили одиночную нуклеотидную   последовательность (Lysi07), которая отличает ос-девственниц от тех, которые   приветствуют сексуальное размножение. Интересно, что последовательность Lysi07   – рецессивная. То есть для того, чтобы самка не только в душé, но и на деле   оставалась девственницей, в ее хромосомах должны присутствовать две одинаковых   последовательности. Другой вариант этого гена, прижившийся в гомологичной   хромосоме, мог бы просто «задушить» рецессивный признак и заставить самку   размножаться через секс. Ученые объясняют, что популяции непорочных ос сохряняют   целомудренность потому, что последовательность Lysi07 — одиночная: в   гомологичной хромосоме нет ни доминатного, ни рецессивного аллеля Lysi07.

    Ученые выяснили, что среди отпрысков ос-феминисток (они-то размножаются   только партеногенетически) очень редко, но все-таки появляются самцы: на 3000   «новорожденных» самок приходится один самец. Как и полагается, самцы обладают   непарным комплектом хромосом, то есть они сформировались из-за ошибки в процессе   деления материнской диплоидной клетки. Если самцов скрестить с сексуальными   самками, то следующее поколение снова может стать асексуальным. Можно сказать,   что девственность «заразна», и «разносчиками» такого поведения становятся самцы,   в хромосоме которых присутсвует аллель Lysi07.

    В ходе эксперимента в лабораторном улье сформировалось сорок три генетически   уникальных линии Lysiphlebus fabarum, которые ранее предпочитали сексуальное   размножение, но из-за появления девственного гена пересмотрели свои приоритеты.   «С биологической точки зрения «заразное» асексуальное половое размножение имеет   важное значение: популяции обновляются генетически, и генотипы асексуальных   самок отличаются друг от друга, — пишут авторы исследования в статье Single-locus recessive inheritance of asexual reproduction in a   parasitoid wasp, опубликованной в Cell Current Biology. – При этом   асексуальное размножение не исчезает вовсе, а генофонд ос-паразитов сохраняет   стабильность в последующих поколениях».

Источник:  Infox.ru

Чтобы приспособиться к условиям внешней среды, обычным тлям требуется всего год.

Крылатая особь тли Myzus persicae (фото Aphidman)Принято считать, что эволюция живых организмов — это довольно длительный процесс: чтобы в геноме возникли и закрепились какие-то изменения, нужны тысячи и сотни тысяч лет. Устойчивые к антибиотикам бактерии служат, казалось бы, одним из самых наглядных опровержений такой точки зрения, но в данном случае на руку бактериям играет высочайшая скорость размножения и относительная простота генома. Но вот исследователи из Университета Калифорнии в Риверсайде (США) показали: обычным тлям хватает одного сезона, чтобы ускоренным образом проэволюционировать и приспособиться к изменившимся условиям среды.

Каждую осень у тлей появляется крылатое и раздельнополое поколение, предназначенное для расселения по новым местам и полового размножения. На следующий год эти тли производят потомство, которое в течение лета много раз размножается бесполым путём, образуя таким образом клоны самих себя. Линии клонов с разной генетикой вступают в соревнование друг с другом, и в результате остаются только те, чей набор генов позволяет наиболее успешно выживать.

Зоологи взялись выяснить, сколько времени нужно тлям, чтобы определить, кому оставаться в эволюционном выигрыше.

О приспособленности популяции к условиям среды можно судить по изменению её численности, и исследователи оценивали прирост в двух разных группах тлей: в первой все особи были точными клонами друг друга, вторую группу составляли два генетически разных клона. Обе популяции подвергались давлению окружающей среды в виде конкурентов и хищников, при этом первая служила «точкой отсчёта» — естественному отбору в ней не из чего было выбирать. Регулярно подсчитывая численность особей, учёные обнаружили следующее. В популяции, состоящей из двух клонов, их соотношение изменилось довольно быстро, за 30 дней, что соответствует 4–5 поколениям. При этом разнородная популяция увеличивалась на 42% быстрее, чем однородная, — но только в присутствии факторов отбора в виде хищников и конкурентных видов. В конечном итоге разноклоновая популяция достигала на 67% большей плотности, чем моноклоновая.

Результаты работы исследователи опубликовали в журнале Ecology Letters.

В общем, даже без человеческого влияния тлям было достаточно одного весенне-летнего периода, чтобы совершить эволюционный шаг, более адекватно приспособившись к среде. Если учесть, что поколение, которое размножается половым способом, оставляет много разных клонов, то тлям ничего не стоит из множества вариантов-клонов выбрать самый подходящий, чтобы справиться, допустим, с каким-то пестицидом. Оставшийся в живых клон произведёт потомство для полового размножения, за счёт которого осуществится ещё более тонкая настройка популяции «под человека».

Авторы подчёркивают, что необходимо учитывать высокую скорость эволюции, демонстрируемую тлями, если мы хотим как-то ослабить давление этих вредителей на сельское хозяйство.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА