Исследование гена "длиннорогости" у муфлонов

Длинные рога сокращают жизнь

Казалось бы, каждый баран стремится иметь длинные и прочные рога, ведь они принесут ему победу в битве за внимание прекрасной овцы. Однако из этого совсем не следует, что обладать длинными рогами полезно для здоровья. Скорее, наоборот, как недавно установили биологи из Великобритании, чем длиннее рог, тем короче жизнь обладателя этого украшения.

Фото:

Как мы знаем, рога для барана — это не просто украшение. При помощи этого оружия самцы выигрывают брачные турниры и, соответственно, добиваются благосклонности самок. Таким образом, вполне логично представить, что чем больше и крепче бараньи рога, тем больше шансов у их обладателя передать свои гены потомкам. Хотя, конечно же, здесь нельзя говорить о действии полового отбора в чистом виде (ибо рогами дикие горные бараны еще и от хищников обороняются), однако его элемент в этой гонке на увеличение размеров и веса рогов все же присутствует.

Тем не менее ученым, которые изучали предков нашей домашней овцы — европейских муфлонов (Ovis gmelini) долгое время не давал покоя один наблюдаемый ими феномен — почему в популяциях этих животных достаточно много короткорогих особей. Ведь если следовать вышеприведенной логике, то их должны быть единицы — раз самкам больше нравятся победители, стать которыми у обладателей коротких рогов нет никаких шансов, значит эти "неудачники" не имеют возможности передать свои гены потомству. То есть, конечно же, время от времени в результате мутаций в любом стаде может родиться короткорогий муфлон, однако его род, только начавшись, на нем же и закончится.

В то же время факты постоянно противоречили данной теории — обладателей коротких рогов среди муфлонов не меньше (а в некоторых случаях и значительно больше), чем их длиннорогих конкурентов. Но как такое может быть? Этот вопрос настолько замучил английского ученого Сьюзан Джонстон, что она решила сама досконально во всем разобраться. И вот три года назад вместе со своими коллегами из Шеффилдского и Эдинбургского университетов (Великобритания) биолог приступила к изучению генов, ответственных за длину и вес рогов у предков нашей домашней овцы.

Надо заметить, что удача сопутствовала исследователям — через год группе Джонстон удалось обнаружить ген RXFP2, от которого и зависела длина рогов, причем один вариант (аллель) этого гена "отвечал" за длинные рога, а другой, соответственно, за короткие. Ученые продолжили изучение этого гена и в результате выяснили, что помимо этого он также отвечает за продолжительность жизни самцов. Причем весьма интересным образом — те особи, у кого имеется аллель "длиннорогости" живут меньше чем счастливые обладатели "короткорогого" варианта.

Биологи досконально исследовали продолжительность жизни особей с различным набором аллелей и установили, что баран, у которого были сразу две копии "длиннорогого" варианта (доставшиеся ему от обоих родителей) то его рога, конечно же, помогали ему завоевать чемпионский титул на любом брачном турнире. В итоге он производил на свет ежегодно в среднем в два раза больше ягнят, чем его сотоварищи с короткими рогами. Однако во время суровых зим (а муфлоны живут в горах, где в холодный период года выжить не так-то просто) длиннорогие особи гибли в два-три раза чаще, чем те, у которых рога были значительно короче.

Соответственно, раз количество длиннорогих особей в популяции после каждой зимы значительно сокращалось, то в следующих брачных турнирах выигрывали короткорогие, то есть те особи, у которых имелось два соответствующих аллеля. Таким образом, они получали шанс передать потомкам свой вариант гена — именно этим и объясняется высокая численность короткорогих особей во всех сообществах муфлонов. Ну, а потом численность длиннорогих потихоньку восстанавливалась (ведь суровые зимы в горах случаются не каждый год) и все повторялось — до следующей аномально холодной зимы.

Доктор Джонстон и ее коллеги также отмечают, что помимо двух крайних вариантов в популяциях диких баранов имеется еще и промежуточный — животные, у которых была одна копия "длиннорогого" варианта и, соответственно, одна "короткорогого". Эти особи получили данный ген от родителей, обладавших разными аллелями, и, согласно всем известным законам Менделя, их численность в популяции должна была быть самой большой. Однако все было совсем наоборот — несмотря на то, что у подобных муфлонов и рога были длинные, и выживали они в морозы хорошо, однако во всех группах их было очень мало. Дело в том, что они хоть и могли похвастаться большой длиной рогов, но вот с прочностью этого грозного оружия у данных особей было все не так хорошо — иными словами, они постоянно проигрывали брачные турниры как обладателям двух "длиннорогих вариантов", так и двух "короткорогих".

Таким образом, один и тот же ген у муфлонов оказался "ответственным" за реализацию двух стратегий выживания популяции. При нормальных условиях успех имел "длиннорогий" аллель, а при экстремальных — "короткорогий". Это, возможно, объясняет тот факт, что эволюция и естественный отбор всегда при возможности стараются "сохранять" все генетические варианты — кто знает, в каких условиях и какой из них может понадобиться. Опять-таки, запас ДНК карман никогда не тянет, а лишний аллель кушать не просит…

Читайте также в рубрике "Наука и техника"