Afrikos savanose gyvenantis gegutfinčis (Anomalospiza imberbis) peri ne savo lizde – jis įkiša kiaušinį į kitų paukščių lizdus ir palieka šeimininkus auginti jo jauniklį.
Tokia apgavystė veikia tik tada, kai kiaušinis atrodo „savas“. Dėl to gegutfinčių patelės per kartas išmoko gaminti itin tikslias skirtingų spalvų ir raštų kiaušinių imitacijas.
Tačiau naujas tarptautinės mokslininkų grupės tyrimas rodo, kad ši specializacija gali turėti genetinę kainą: su kiaušinių išvaizda siejamas paveldėjimo mechanizmas susijęs su neįprastais pokyčiais jų DNR.
Kaip rašo „ZME Science“, tyrėjai nustatė, kad gegutfinčių W chromosomoje (paveldimoje iš motinos dukrai) kai kurie genai nyksta ar pažeidžiami, nors kartu atsiranda ir pokyčių, galinčių padėti dar geriau klastoti kiaušinius.
Kaip veikia „kiaušinių klastotė“
Gegutfinčiai priskiriami vadinamiesiems perėjimo parazitams: jie pasinaudoja kitų paukščių tėvišku instinktu ir savo palikuonių priežiūrą „perleidžia“ svetimiems tėvams.
Dažniausios jų aukos – smulkūs Afrikos giesmininkai, pavyzdžiui, prinios ir cistikolos. Šie paukščiai taip pat evoliucionavo: dalis jų kiaušinių turi išskirtinius spalvų ir dėmių „parašus“, padedančius atpažinti svetimkūnį lizde.
Dėl to tarp rūšių vyksta savotiškos varžybos: šeimininkai tobulina atpažinimą, o gegutfinčiai – imitaciją. Kad apgaulė pavyktų, reikia atkartoti ne tik „vidutinį“ kiaušinio vaizdą, bet ir konkrečios populiacijos ar net konkrečių paukščių variacijas.
Vienas įdomiausių šios istorijos elementų – kaip šis gebėjimas paveldimas. Tyrime aiškinama, kad gegutfinčių kiaušinio išvaizda siejama su motiniška linija: dukros paveldi genetinį „rinkinį“, susijusį su motinos kiaušinio tipu.
Kodėl svarbi W chromosoma
Paukščių lytinės chromosomos skiriasi nuo žmonių: patelės turi Z ir W chromosomas, o patinai – dvi Z chromosomas. W chromosoma keliauja iš motinos dukrai.
Toks paveldėjimas patogus išlaikyti patelėms būdingus prisitaikymus, pavyzdžiui, kiaušinio spalvą ar raštą. Kita vertus, W chromosomoje genetinė informacija „maišosi“ ne taip, kaip įprastai, todėl natūrali atranka gali kartu „nusitempti“ ir nepageidaujamų mutacijų.
Šis reiškinys evoliucinėje biologijoje vadinamas genetiniu „prikabinimu“ (angl. hitchhiking), kai kartu su naudingu variantu plinta ir su juo susieti, bet žalingi pokyčiai.
Ką parodė genomo palyginimas
Tyrėjų komanda, vadovaujama Michaelo Sorensono iš Bostono universiteto, palygino gegutfinčių genomą su artimų, taip pat perėjimo parazitų, paukščių genomais.
Nors šie giminaičiai taip pat apgauna kitas rūšis ir perduoda joms jauniklių auginimą, jų prisitaikymo mechanizmai skiriasi – todėl toks palyginimas leido aiškiau pamatyti, kas išskirtina būtent gegutfinčiams.
Mokslininkai nurodo, kad gegutfinčių W chromosomoje, palyginti su artimais giminaičiais, prarasta arba pažeista gerokai daugiau genų: aptikta 17 tokių genų, kai tuo metu palyginamose rūšyse – trys. Be to, išlikę genai rodė neįprastai spartų kitimą.
Vis dėlto tyrimas pateikė ir kitą pusę: kartu W chromosomoje aptiktos dviejų genų, siejamų su kiaušinio lukšto pigmentacija kituose paukščiuose, kopijos. Tyrėjai mano, kad tai galėjo prisidėti prie gebėjimo sukurti įtikinamus „padirbinius“, nors tikslus vaidmuo dar turės būti patvirtintas.
Ar tai jau kenkia pačiam paukščiui?
Tyrimo autoriai pabrėžia, kad kol kas neįrodyta, jog šie genetiniai pokyčiai turi tiesioginių neigiamų pasekmių – pavyzdžiui, kad paukščiai taptų fiziškai silpnesni ar mažiau sėkmingi.
Dalį prarastų funkcijų gali kompensuoti genų kopijos Z chromosomoje. Taip pat pažymima, kad nemaža dalis pokyčių galėjo įvykti seniai, dar prieš dabartinių motiniškų linijų išsiskaidymą.
Vis dėlto istorija išryškina svarbią evoliucijos pamoką: itin efektyvus prisitaikymas nebūtinai yra „nemokamas“, o pergalė ilgalaikėse varžybose gali būti įrašyta pačiame genome.
Tyrimas publikuotas žurnale „Nature Ecology & Evolution“.