На протяжении 80 млн лет бделлоидные коловратки (Bdelloidea) размножаются партеногенезом: все особи у них женского пола, радостей полового процесса они не знают. В этом смысле коловратки Bdelloidea чрезвычайно смущают биологов: ведь известно, что виды без полового размножения долго не живут. Половое размножение обеспечивает перемешивание генов от разных особей, из-за чего потомки получают возможность выстоять в меняющихся условиях среды, в чём им помогают разнообразные генетические комбинации. Но как тогда быть с коловратками? Знаменитый британский исследователь Джон Мейнард Смит настолько был смущён этой способностью коловраток жить исключительно партеногенезом, что назвал их «эволюционным скандалом». 

Бделлоидная коловратка (здесь и ниже фото Wim van Egmond.)И это не единственное, чем удивительны коловратки. Они могут, например, переносить огромные дозы радиации. Они живут исключительно в воде, но при этом стойки к многолетним засухам (рекорд составил 9 лет). Они выглядят прямо какими-то супергероями — и это при отсутствии полового размножения и, казалось бы, без генетических предпосылок для такого супергеройства. Со временем, однако, биологи начали понимать, как коловратки обеспечивают себе необходимое генетическое разнообразие.

Ещё одна бделлоидная коловраткаВ 2008 году было обнаружено, что их ДНК содержит странные последовательности, которые к коловраткам явно не относятся. После этого исследователи из Кембриджа (Великобритания) предприняли более тщательное изучение генома бделлоидной коловратки Adineta ricciae, открытой в одном из водоёмов Австралии. Оказалось, что целых 10% работающих генов у коловраток позаимствованы у других видов. Исследователи подчёркивают: именно работающих генов, то есть речь идёт не о той ДНК, которую когда-то похитили и теперь она спит без дела в дальних уголках генома. Напротив, эта ДНК у коловраток активно трудится. Удивляет число видов, которым коловратки, так сказать, залезли в карман: их в общей сложности оказалось около 500. Пострадавшими были преимущественно бактерии, простейшие, грибы и растения. 

Бóльшая часть генов, позаимствованных коловратками, кодирует ферменты, которые широко используются бактериями и простейшими, но никогда — более сложными организмами. Так, два бактериальных гена из коллекции коловраток нужны для синтеза фермента, расщепляющего бензилцианид. Ещё два, взятых у паразитических простейших, нужны для предотвращения клеточных повреждений. Почти 40% всей ферментативной активности коловраток относится к чужим ферментам.

Таким образом, коловратки вовсе не ставят под сомнение то, что для успешного выживания вида необходима генетическая изменчивость. Просто этой изменчивости они добиваются не половым размножением, а вот таким своеобразным способом. Очевидно, это генетическое рагу также обеспечивает коловраток их суперспособностями по выживанию в экстремальных условиях. Правда, исследователям ещё предстоит выяснить, как коловраткам удаётся так легко заимствовать чужие гены и как они согласуют между собой всю эту массу разнородного генетического материала.

Отчёт об исследовании представлен в веб-журнале PLoS Genetics. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА