Международная команда исследователей описала механизм наследования генов, который позволяет кукушковым ткачам незаметно подбрасывать свои яйца в гнезда птиц сразу нескольких видов.
В ответ на гнездовой паразитизм у птиц-хозяев появляются новые адаптации, которые все больше усложняют жизнь кукушковым ткачам. Гнездовой паразитизм характерен для некоторых рыб и насекомых, но наиболее изучен он у птиц — например, у кукушек, использующих гнезда других видов птиц для выращивания собственного потомства. Такой образ жизни имеет множество преимуществ, хотя связан с некоторыми сложностями. Так, гнездовым паразитам нужно уметь точно имитировать цвет, размер и узор чужих яиц, чтобы хозяева гнезда не разгадали обман.
Ученых давно волнует вопрос, как характеристики яиц передаются потомству от родителей, которые могли вырасти в гнездах птиц различных видов. Теперь сотрудники Кембриджского университета (Великобритания), Кейптаунского университета (ЮАР) и Бостонского университета (США) смогли ответить на этот вопрос. Результаты их исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Авторы статьи изучали кукушковых ткачей — распространенных в Африке гнездовых паразитов, подкидывающих свои яйца сразу нескольким видам цистикол и приний. Ученые проанализировали образцы ДНК 196 ткачей, выросших в 141 гнезде птиц-хозяев четырех различных видов.
Оказалось, характеристики яиц самки ткачей наследуют вместе с W-хромосомой матери. Эта хромосома специфична для птиц женского пола точно так же, как Y-хромосома уникальна для самцов млекопитающих. Подобный механизм позволяет кукушковым ткачам избежать наследования генов, определяющих внешний вид яиц, от отцов, которые могли вырасти в гнезде совсем другого хозяина. Кроме того, именно такой тип наследования позволил разным самкам кукушковых ткачей имитировать яйца различных видов-хозяев.
Однако за время существования бок о бок с гнездовыми паразитами птицы-хозяева выработали ряд защитных адаптаций. Например, у приний развилось удивительное разнообразие цветов, оттенков и узоров яиц, позволяющих птицам безошибочно различать свои и чужие яйца.
Наследование по материнской линии замедляет способность кукушковых ткачей к контрадаптации. Они уже научились воспроизводить некоторые вариации яиц своих хозяев, но не всегда это удается сделать достаточно точно.
К примеру, две линии самок ткачей откладывают яйца синего и красного оттенка, которые все еще напоминают яйца определенных подвидов приний, даже несмотря на их узоры. Однако ученые не обнаружили никаких доказательств того, что ткачи могут производить необходимые пигменты для создания зеленых яиц, которые несут некоторые другие принии. При этом у самих приний окраска яиц наследуется от двух родителей, и это позволяет им ускорить процесс появления новых адаптаций и достичь большего разнообразия яиц.
Ученые полагают, что продолжение этой эволюционной гонки способно вынудить кукушковых ткачей переключиться на других, менее адаптированных к их паразитизму хозяев. Иначе ткачи могут стать более зависимыми от молодых особей видов-хозяев, которые пока плохо изучили цветовые паттерны собственных яиц и могут перепутать их с чужими.
Автор: Александра Медведева