В африканских саваннах небольшая птица, известная как вдовушка-паразит, отточила искусство обмана. Она не строит гнёзд и не высиживает птенцов сама, а подбрасывает яйца в гнёзда других птиц, приний и цистикол. Чтобы хозяева гнезда не заметили подмены, яйцо должно быть точной копией их собственных.
За многие поколения самки вдовушек научились производить яйца, неотличимые от яиц птиц-хозяев: голубые, красноватые, с характерными крапинками и узорами. Однако, как выяснили учёные, за это умение птицам приходится платить на генетическом уровне.
Птицы-хозяева постоянно совершенствуют защиту: некоторые из них откладывают яйца с характерными цветами и узорами, которые служат своего рода подписью. В ответ вдовушки-паразиты развивают всё более убедительные подделки. Это противостояние похоже на гонку вооружений.
Секрет мастерства вдовушек кроется в наследственности. Способность производить яйца определённого вида передаётся по материнской линии, от матери к дочери. За это отвечает женская половая W-хромосома. Благодаря этому разные семейства вдовушек могут «специализироваться» на обмане разных видов птиц.
У такого решения есть и обратная сторона. В отличие от других хромосом, W-хромосома почти не участвует в рекомбинации — процессе, при котором гены от двух родителей перемешиваются. Это значит, что вместе с полезными мутациями, отвечающими за окраску скорлупы, по наследству передаются и накапливаются вредные.
Международная группа исследователей под руководством Майкла Соренсона из Бостонского университета сравнила геномы вдовушки-паразита и её близких родственников. У вдовушки на W-хромосоме обнаружили 17 повреждённых или утраченных генов, тогда как у родственных видов — всего три. Оставшиеся гены менялись необычно быстро, что указывает на накопление потенциально вредных мутаций.
В то же время учёные нашли на той же хромосоме и неожиданное приобретение: копии двух генов, которые у других птиц участвуют в пигментации яичной скорлупы. Вероятно, именно они и помогли вдовушкам достичь совершенства в подделке яиц. Таким образом, хромосома становилась всё более приспособленной для обмана, теряя при этом другие генетические функции.
Пока неясно, сказываются ли эти генетические потери на здоровье или выживаемости птиц. Возможно, утраченные гены не играли большой роли, поскольку их рабочие копии сохранились на другой, Z-хромосоме. Тем не менее исследование, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution, показывает, что даже самые изящные эволюционные приспособления могут иметь скрытые издержки, которые записываются в самом геноме.
Письма читателей