Например, когда хищник отрывает ей хвост.Новое исследование, проведенное Государственным университетом Огайо, сравнило популяцию кротовых саламандр, состоящую исключительно из самок, с родственными гетеросексуальными видами и обнаружило, что они отращивают хвосты назад на 36 процентов быстрее.
Однополые саламандры (часть рода Ambystoma) содержат ДНК до пяти видов и размножаются в основном путем клонирования самих себя.Хвосты саламандр играют решающую роль в избегании хищников.
Как личинкам, хвосты помогают им уплыть. Когда животные становятся наземными обитателями, хвосты отвлекают их.
После учета различий в весе и размере — саламандры, состоящие только из самок, крупнее и у них больше хвостов, чтобы вырасти, — команда пришла к выводу, что у однополых животных регенерировали ткань хвоста в 1,5 раза быстрее, чем у их гетеросексуальных собратьев.«Не думаю, что мы ожидали, что это произойдет так быстро», — сказал Роберт Дентон, соавтор исследования и аспирант Департамента эволюции, экологии и биологии организмов штата Огайо.
Исследование опубликовано в Журнале зоологии.Популяции однополых кротовых саламандр выжили миллионы лет благодаря клонированию.
Поскольку они не спариваются с самцами (хотя они действительно смешивают вещи, «заимствуя» сперму, оставшуюся на листьях и веточках), их ДНК остается относительно статичной.И это может привести к тому, что ученый-саламандр заподозрит, что этот вид вымрет. (Передача вредных генетических мутаций поколению за поколением может быть плохой.)«Мне было интересно, что заставляет их развиваться, и есть некоторые вещи, которые могут указывать на то, что они регенерируют части тела более быстрыми темпами», — сказала Моника Сакуччи, которая руководила исследованием в качестве студента в штате Огайо.
Однополые саламандры — полиплоиды, то есть у них более двух наборов хромосом. Это относительно часто встречается у растений и встречается у некоторых других животных, включая золотых рыбок. Но у большинства животных есть два набора, один от мамы и один от папы.Ученые, изучающие все, от помидоров до людей, понимают, что генетические различия могут существенно повлиять на то, насколько быстро клетки делятся и растут ткани.
Но мало исследований посвящено изучению близкородственных саламандр с разными стратегиями воспроизводства.Исследовательская группа собрала яйца на заболоченных территориях в сельской местности Огайо и вырастила 10 однополых саламандр и 30 малоротых саламандр для сравнения.
Затем исследователи удалили часть хвостов саламандр и в течение четырех месяцев наблюдали за их ростом.Обе группы регенерировали примерно с одинаковой скоростью вплоть до трех недель после удаления хвостов. (Это было также время, когда рацион большинства животных был изменен с рассольных креветок на более крупный планктон, но неясно, какую роль мог сыграть смещение питательных веществ.)Затем хвосты однополых саламандр начали расти со скоростью, опережающей их гетеросексуальных собратьев. Примерно через 10 недель у однополых мужчин появились новенькие хвосты.
Другим саламандрам потребовался еще месяц или около того.По словам Сакуччи, это открытие показывает, как генетические различия могут способствовать различиям в скорости регенерации, что может служить хотя бы частичным объяснением долгосрочного выживания гибридных однополых саламандр. И это показывает параллель между мелкими позвоночными и полиплоидными улитками, которые также быстрее восстанавливаются после травм.
Дентон сказал, что остается неясным, связана ли более быстрая регенерация только с геномными различиями.«Это потому, что у них больше геномов, или потому, что они по-разному воспроизводятся? Мы не знаем, и с этими животными трудно разобраться», — сказал он.В то время как однополые саламандры обычно размножаются путем клонирования, они «заимствуют» сперму саламандр у других видов, чтобы стимулировать производство яиц, процесс, называемый клептогенезом.
«Они могут красть сперму у самцов саламандр и включать ее в свой геном. Мы точно не знаем, как это работает, но это интересно», — сказал Сакуччи.По словам Дентона, содержание вида без самцов будет эффективным, если у вас получится, потому что все самки могут производить больше животных без обычных осложнений при спаривании.
Сакуччи, сейчас студент-медик в Университете Цинциннати, особенно интересовался регенерацией из-за ее перспектив в медицине человека.«Мне приходилось работать с саламандрами, и они могут регенерировать все виды структур — хвосты, пальцы, часть своего сердца, часть глаза. Это вызвало у меня интерес», — сказала она.В жизни саламандры регенерация имеет большое значение.
«Они часто получают травмы, — сказал Сакуччи. «Если вы не можете регенерировать, вы мертвы».