НОВОСТИ

Мужской апомиксис и суррогатное материнство у Cupressus dupreziana

В самом центре пустыни Сахара, на плато Tassili, распространен один из видов кипариса - Cupressus dupreziana. Английское название - Saharan Cypress, русское - сахарский кипарис. Это довольно крупное дерево высотой до 16-18 м, с диаметром ствола до 3 м. Живет кипарис в конкретной пустыне: средняя годовая сумма осадков 30 мм, причем, выпадают они далеко не каждый год. Это само по себе удивительно. Но еще удивительной способ его размножения: мужской апомиксис.

Апомиксисом называют развитие зародыша без оплодотворения. Он почти всегда бывает женским: зародыш возникает из какой-то клетки материнского растения. Ведь семя с зародышем может «выносить» только мать. У продвинутых цветковых растений это не редкость. Апомиксис есть, например, у манжетки, ястребинки, одуванчика, табака. Зародыш у этих растений развивается из неоплодотворенной яйцеклетки. Поразительно, но факт: у сахарского кипариса открыт мужской апомиксис. Это научный результат опубликован в журнале «Nature» относительно недавно, уже в 21-м веке: Pichot C., El Maâtaoui M., Raddi S., Raddi P. Surrogate mother for endangered Cupressus // Nature. 2001. V. 412. № 6842. P. 39. Это тем более удивительно, что ранее у хвойных не был описан даже и обычный, женский апомиксис.

Как было дело? Cupressus dupreziana – редкий, исчезающий вид. В сахарской популяции насчитали (данные 2002 г.) всего 233 взрослых дерева. Из них лишь 5 имели диаметр ствола менее 50 см. Возраст многих деревьев более 2000 лет. Возобновления практически нет. Очевидно, что вид надо спасать. Как? Например, методом искусственного восстановления численности. Было известно, что всхожесть его семян не превышает 10%. Возникло предположение, что это из-за дефицита пыльцы и преобладающего самооплодотворения: ведь единичные деревья были рассредоточены на огромной территории 40 х 100 км.

Провели контролируемое перекрестное опыление. Семян завязалось столько же. Это несколько удивило исследователей. Провели анализ ДНК. И… не поверили свом глазам: все клетки зародышей оказались диплоидными, НО В НИХ НЕ БАЛО ГЕНОВ МАТЕРИНСКОГО ДЕРЕВА. Не было вообще! Как так? Стали разбираться. Выяснилось, что диплоидной была пыльца! Из нее-то и формируются зародыши. Материнское дерево является для них не настоящей, а суррогатной матерью: функциональные яйцеклетки у него полностью отсутствуют, оно лишь «выкармливает» совершенно посторонние зародыши.

Смысл полового размножения в рекомбинации генов. Перекрестное оплодотворение гарантирует разнообразие потомства. Естественный отбор обеспечивает выживание наиболее приспособленных. Смысл апомиксиса как вторичного явления в его простоте: он эффективней в тех случаях, когда популяция существует в стабильных условиях, и ей нет необходимости специально поддерживать высокое генетическое разнообразие, чтобы постоянно адаптировться через изменение генотипического состава. Такая ситуация в природе – обычное дело. Поэтому женский апомиксис очень широко распространен в молодых семействах цветковых: сложноцветных, злаковых, пасленовых, розоцветных. Эти семейства процветают, в том числе, и за счет апомиксиса. В случае с кипарисом Дюпре о процветании речи не идет: он скорее вымирает. Оно и понятно: процесс размножения тут не столько упрощен, сколько усложнен. Как и зачем возник мужской апомиксис, известно одному богу, да и то вряд ли. Чудны дела твои, природа!

С.Н.Горошкевич

8.03.2018
НОВОСТИ
Мужской апомиксис и суррогатное материнство у Cupressus dupreziana
Новая большая статья про дендроарт: история, терминология
Адаптивная эпигенетическая память открывает новые возможности в интродукции хвойных
Новый рекорд продолжительности жизни у хвойных
ООО "САДиК" - генеральный спонсор Российского общества селекции и интродукции хвойных
БОЛЬШЕ НОВОСТЕЙ
Главная      ::      Thematic rubrics      ::      Taxonomic rubrics      ::      Cultivar Database      ::      Questions      ::      Forum      ::      Регистрация
Российское общество селекции и интродукции хвойных © 2015г
Разработка сайта: Almeria