У морских коньков нашли ген мужской беременности

Морские коньки — род костистых рыб, обитающих в тропических и субтропических морях. Особый интерес для ученых эти животные представляют из-за ряда необычных черт. Так, морские коньки не обладают зубами, а их челюсти формируют трубчатое рыльце, которое всасывает пищу (рачков и креветок) из воды. Вместо чешуи тело морских коньков покрыто костными пластинами, при этом брюшной и хвостовой плавники у них отсутствуют.

Самой примечательной особенностью является порядок вынашивания потомства: в отличие от большинства живородящих рыб, у морских коньков эту функцию выполняют самцы. После долгого брачного танца самка выбрасывает яйцеклетки в специальный карман на брюхе самца, где в сочетании со сперматозоидами происходит оплодотворение. Затем яйцеклетки встраиваются в стенку кармана, и с созреванием мальки выталкиваются из брюшного кармана.

Аналогичный механизм наблюдается у других представителей семейства игловых (Syngnathinae), к которым относятся морские коньки. Чтобы определить генетическую основу феномена, ученые из Китайской академии наук и других учреждений секвенировали геном полосатохвостого конька (Hippocampus comes) и сравнили его с геномом прочих костистых рыб. Результаты показали, что скорость эволюции коньков в целом была выше, чем у предков.

В числе генетических изменений, характерных для Hippocampus, авторы обнаружили утрату большинства генов, связанных с развитием зубной эмали и обонянием. Среди утраченных оказался и ген транскрипционного фактора tbx4 — у позвоночных он регулирует развитие задних конечностей, а у рыб — брюшного плавника. Однако вместо них морские коньки обладают гибким закрученным хвостом, которым они цепляются за стебли растений во время охоты.

Вместе с тем геном морских коньков содержал шесть копий гена patristacin, который, вероятно, и отвечает за способность самцов к вынашиванию потомства. Этот ген относится к семейству астациновых металлопротеаз, к которому также относятся гены, связанные с растворением оболочки икринок перед вылуплением мальков. Пять из шести копий patristacin экспрессируются в тканях брюшного кармана самцов, однако механизм такой беременности остается неясным.