У большинства животных размножение происходит половым путем, но есть виды, способные произволить потомство и из неоплодотворенных яиц. Классическим примером последних являются пчелы. У них путем девственного размножения вылупляются трутни-самцы, а у других видов насекомых - только самки. Иногда насекомые прибегают к партеногенезу, если самцов слишком мало.
Команда Алексиса Сперлинга исследовала, как некоторым видам удается переключиться на девственное размножение, на примере плодовых мушек. У вида Drosophila mercatorum одни популяции используют бесполый путь, а другие - половой. Сначала Сперлинг и ее коллеги секвенировали геном особей из обеих популяций и сравнили, какие гены считываются в созревающих яйцах.
Было обнаружено, в частности, что сильнее считывался ген, кодирующий фермент протеинкиназу PLK1, необходимую для распределения генетического материала между дочерними клетками. Другой фермент, так называемая десатураза, которая, помимо прочего, влияет на структуру клеточной мембраны, в партеногенетических яйцеклетках вырабатывался меньше.
Чтобы выяснить, в какой степени эти гены определяют, каким путем, половым или бесполым, будет размножаться особь, вылупившаяся из соответствующего яйца, исследователи обратились к другому виду плодовых мушек: модельному организму Drosophila melanogaster, который в природе размножается только половым путем.
Однако с помощью генетических методов исследователям удалось активизировать производство девственных особей у D. melanogaster. Из неоплодотворенных генно-инженерных яиц развились самки, которые отныне могли размножаться как с самцами, так и без них. Если поблизости не было самцов, то 1-2 % второго поколения производили потомство без оплодотворения. Если же они контактировали с самцами, то спаривались обычным для данного вида способом.
Полученные результаты могут помочь лучше разобраться в бесполом и половом размножении, а также понять репродуктивные стратегии насекомых-вредителей, которые под воздействием пестицидов все все чаще могут переходить к партеногенезу. Сперлинг предупреждает:
Это может превратиться в настоящую проблему для сельского хозяйства, поскольку самки будут производить только самок, что удвоит их способность к рассеиванию.
