Скрещивая различные генетические линии сорняка арабидопсис (Arabidopsis thaliana) и сравнивая результаты скрещивания, ученые пришли к выводу, что одной из причин появления новых биологических видов может быть активность иммунной системы, сообщает общество Макса Планка в своем пресс-релизе.
Узнайте больше в полной версии ➞Биологический вид определяется, в частности, как группа особей, способная к взаимному скрещиванию, дающему плодовитое потомство. Тем не менее, известно, что даже при скрещивании растений одного вида потомство иногда оказывается нежизнеспособным: развитие растения замедлено, листья желтые и омертвевшие, такие гибриды часто не доживают до появления цветков. Это явление, называемое гибридным некрозом, встречается в разных видах растений.
Предполагая, что во всех случаях оно вызывается одним и тем же биохимическим механизмом, ученые произвели 861 скрещивание 280 разных генетических линий одного вида - сорняка арабидопсис (арабидопсис часто используется в генетических экспериментах, его сравнительно несложный геном давно расшифрован и довольно хорошо изучен). В двадцати случаях имел место гибридный некроз.
Анализ показал, что генная активность у всех неудачных гибридов была похожа на реакцию иммунной системы в случае сильной внешней инфекции. Гибриды явно считали собственные клетки патогенными бактериями и убивали их. Ученым удалось даже выявить два гена, которые предположительно отвечают за иммунную ошибку и, следовательно, гибридный некроз. Один из генов наследуется от отца, другой от матери, причем эти гены сами по себе безобидны и наследуются правильно, но сочетание их в определенных случаях вызывает роковую реакцию.
Таким образом, вопреки принятому определению, внутри одного вида также возможны определенные генетические ограничения (и довольно существенные - гибридный некроз имел место в двух процентах случаев) на скрещивание. Эти ограничения могут развиваться и в конечном итоге приводить к возникновению новых видов.