Самки кротов агрессивны и полны мужских гормонов. Ученые выяснили почему

Фото: ahmad kanbar / Unsplash

Ученые разгадали секрет интерсексуальности самок некоторых видов кротов. Об этом пишет N+1 со ссылкой на публикацию в журнале Science.

Оказалось, что у самок кротов присутствуют две мутации, приводящие к формированию гонад, одновременно содержащих ткани и женских яичников, и мужских семенников. Это позволяет самкам быть сильнее и агрессивнее. Судя по всему, такие изменения обусловлены адаптацией к подземному образу жизни и необходимостью отстаивать свою территорию.

У большинства видов млекопитающих эмбрионы с двумя X-хромосомами развиваются в самок, а эмбрионы с X- и Y-хромосомой — в самцов. Но у восьми видов кротов, в том числе и у обыкновенного европейского крота, самки проявляют интерсексуальность, то есть их половые органы имеют некоторые признаки мужских.

При этом половые клетки производят только женские части, в то время как мужские остаются стерильны и используются организмом для производства мужских гормонов андрогенов, в том числе и тестостерона. Благодаря этому самки обретают мощные мышцы и становятся более агрессивными, кроме того, их гениталии начинают напоминать мужские.

Ученые из Института молекулярной генетики Общества Макса Планка решили разобраться, в чем же тут дело. Сначала ученые секвенировали геном того вида кротов, у кого не наблюдается особенностей в строении половых органов, и сравнили его с теми видами, самкам которых присуща интерсексуальность. Так выявили восемь генов-кандидатов, которые, предположительно, могли быть причиной подобных изменений. Однако позднее выяснилось, что мутации в этих генах у мышей и людей вызывают не изменение половых признаков, а только снижение фертильности.

Тогда исследователи пошли другим путем и обратились к хроматину — комплексу ДНК и белков, лежащему в основе хромосом. Более других генов на обсуждаемые изменения влияли мутации в генах CYP17A1, связанном с работой мужских гормонов, и FGF9, регулирующем рост семенников.

В процессе эволюции кроты приобрели две дополнительные копии первого гена. Кроме того, у них удвоились и слились регуляторные элементы, отвечающие за приоритетность в чтении генетической информации именно этого гена. В женской части гонад действие CYP17A1 нейтрализуется за счет другого гена, преобразующего мужские гормоны в женские, что позволяет самкам кротов размножаться даже при высоком уровне андрогенов.

Ген FGF9 у предков кротов приобрел связь с новыми регуляторными элементами. По мнению ученых, из-за этого у самок деление женских половых клеток начинается лишь после рождения — возможно, именно это позволяет защитить мужскую половину тканей от развития по женскому пути.

Подобные геномные перестройки имеют гигантский эволюционный потенциал, так как небольшое число мутаций приводит к существенным физиологическим и анатомическим изменениям. Быть может, они встречаются в природе намного чаще, чем мы пока знаем.