морские коньки меняют пол

24.05.202225.05.2022 admin 0 Comments

Ученые: морские коньки-самцы беременеют так же, как и женщины

МОСКВА, 2 сен – РИА Новости. Самцы морских коньков, единственный в мире природы вид, чьи особи сильного пола вынашивают детенышей в своей утробе, оказались своеобразными «побратимами» женщин – их родительская сумка работает почти тем же образом, что и матка представительниц слабого пола, выяснили ученые, опубликовавшие статью в журнале Molecular Biology and Evolution.

«Удивительно, но организм морских коньков делает те же вещи, что и тело женщины. С одной стороны, мальки морских коньков получают большое количество питательных веществ вместе с желтком, который содержится в материнских икринках. Но с другой стороны, сумка отцов эволюционировала таким образом, что она снабжает потомство нутриентами, защищает от патогенов, обеспечивает кислородом и убирает отходы жизнедеятельности», — заявила Камилла Уиттингтон (Camilla Whittington) из университета Сиднея (Австралия).

Уиттингтон и ее коллеги выяснили, что сходство между маткой женщины и сумкой морского конька не заканчивается на этом и даже существует на генном уровне, наблюдая за развитием беременности у нескольких самцов австралийских морских коньков в аквариуме.

Морские коньки (Hippocampus) относятся к числу самых причудливых морских рыб. Помимо необычной формы тела, построенной по природному аналогу технологии «стелс», они выработали парадоксальную стратегию размножения, в рамках которой потомство вынашивает не слабый, а сильный пол. Во время размножения самка откладывает икринки в особый мешочек на груди самца, где зародыши растут на протяжении последующих 24 дней.

Наблюдения за расходом кислорода и пищи во время этой беременности, как рассказывает Уиттингтон, натолкнули ее команду и многих других биологов на мысль, что мешочек самца не просто защищает икринки, но и активно участвует в их развитии, наподобие утробы женщин и самок млекопитающих.

Они проверили эту гипотезу, изучив те химические процессы, которые происходят в тканях «утробы» морских коньков во время беременности, а также проследив за изменениями в активности их генов.

Как оказалось, мешочек самца действительно участвует в выращивании потомства – биологам удалось показать, что он снабжает икринки кальцием, жирами, кислородом и другими питательными веществами, и очищает воду от продуктов жизнедеятельности.

Что интересно, гены, отвечающие за все эти функции, похожи по своей структуре и ролям на то, какие участки ДНК включаются в матке женщины при наступлении беременности. Это, как подчеркивают ученые, не означает того, что они имеют общие корни.

«Какой бы вид животных вы не представляли, беременность в любом случае ставит перед вами схожие проблемы, такие как обеспечение зародыша кислородом и нутриентами. С одной стороны, морские коньки и люди нашли решение этим проблемам, независимо друг от друга, в ходе своих собственных историй эволюции. Но с другой, наше исследование говорит о том, что даже очень далекие друг от друга виды животных используют похожие гены для управления беременностью и рождения здорового потомства», — заключает Уиттингтон.

Источник

У морского конька нашли гены мужской беременности

Biodiversity Heritage Library

Международная группа исследователей, отсеквенировав геном морского конька, обнаружила гены, отвечающие за способность самцов к вынашиванию потомства. Статья опубликована в журнале Nature.

Морские коньки (род Hippocampus) — небольшие костистые рыбы из семейства морских игл (Syngnathidae), живущие в тропических и субтропических морях. Они обладают множеством причудливых черт. Зубов у них нет, а челюсти срослись в тонкую трубку с маленьким ротиком на конце, которым они всасывают пищу из воды. Вместо чешуй их тело покрыто костными пластинками, защищающими их от хищников. У них нет брюшного и хвостового плавника, зато есть гибкий закрученный хвост, которым они цепляются за стебли растений.

Самая необычная особенность морских коньков — в том, что у них потомство вынашивают не самки, а самцы. После долгого сложного брачного танца, который может продолжаться до 8 часов, самец и самка сближаются, и самка выбрасывает яйцеклетки в специальный карман на брюхе у самца. Туда же выбрасываются и сперматозоиды, после чего уже внутри кармана происходит оплодотворение. Оплодовторенные яйцеклетки затем встраиваются в стенку кармана, обрастая губчатой тканью. Через эту ткань самец снабжает растущие эмбрионы питательными веществами, кислородом и кальцием, а также пролактином (гормоном, у млекопитающих отвечающим за выделение молока). Также ткань стенки кармана обеспечивает эмбрионам иммунную защиту, вывод продуктов выделения и осморегуляцию. Созревшие мальки вылупляются из икринок, после чего самец их «рожает», выталкивая из брюшного кармана с помощью сокращения мышц. Помимо морских коньков, среди живородящих рыб мужская беременность известна только у рыб из того же семейства морских игл: рыб-игл (Syngnathinae).

Съема строения морского конька и его филогенетические отношения с другими костистыми рыбами

Зато некоторых генов у морского конька оказалось в избытке: их геном содержит целых шесть копий гена patristacin (pastn), который у этих рыб, судя по всему, отвечает за способность самцов вынашивать потомство. Этот ген относится к семейству астациновых металлопротеаз, в которое также входят гены, отвечающие за лизис оболочки икринки перед вылуплением мальков. Пять из шести копий гена pastn активно экспрессируются в тканях брюшного кармана самца, причем каждая на разном этапе беременности. Это говорит на то, что этот ген каким-то образом вовлечен в беременность самцов — но каким, пока непонятно.

Недавно ученые показали, что на уровне регуляции работы генов беременность морских коньков во многом сходна с беременностью у других живородящих позвоночных: рептилий и млекопитающих.

Источник

6 животных, которые меняют свой пол

В природе случаются ситуации, когда выгодно сменить пол. Мы расскажем про самые интересные случаи.

Животный мир столь удивителен и многообразен, что, как бы ни была богата наша фантазия, она всегда будет меркнуть перед действительностью. Поэтому вряд ли может показаться странным существование животных, которые меняют свой пол. Одни делают это понарошку, становясь лишь внешнее похожими на представителей противоположного пола. Другие подходят к вопросу серьезно и по-настоящему превращаются из самца в самку или наоборот. Таких животных в научном мире называют последовательными гермафродитами.

Каракатицы

Эти удивительные моллюски известны человеку с давних времен. Более того, без их скромной помощи было бы невозможно развитие искусства и науки, ведь долгое время люди писали чернилами каракатиц. Художникам и фотографам известна сепия — краска коричневого цвета, которую в прошлом также добывали из секрета чернильной железы каракатицы. Свое название она получила от латинского имени моллюска — Sepia.

Каракатицы славятся своей уникальной способностью маскироваться, практически мгновенно меняя окраску. Интересно, что самцы каракатиц используют эту способность в борьбе за самку. В процессе ухаживания самец окрашивает половину своего тела в цвет находящейся рядом самки, тогда как другая половина остается в мужском костюмчике. При этом свое истинное обличье он демонстрирует избраннице, тогда как потенциальный соперник видит перед собой «самку». Благодаря этому у хитреца существенно повышаются шансы на счастливый брачный союз.

Подвязочные змеи

Эти родственники наших обыкновенных ужей обитают в Северной Америке, от Канады до Мексики. У подвязочных змей время любви наступает сразу после окончания зимней спячки. Едва очнувшиеся после глубокого сна самцы ищут самок, образуя вокруг них «брачные клубки». При этом некоторые самцы подвязочных змей начинают имитировать запах самок.

Зачем они это делают, долгое время оставалось загадкой. Первоначально предполагалось, что ароматная вуаль дает самцам некие преимущества в борьбе за внимание прекрасного пола. И лишь недавно ученые установили, что в таком поведении нет ничего романтического. После спячки змеям требуется время, чтобы отогреться и прийти в себя. В это время они медлительны, вялы и представляют легкую добычу для хищников. Поэтому замерзшие самцы притворяются самками, чтобы получить защиту и тепло в виде клубка из охваченных страстью собратьев.

Хотя внешне гиена очень похожа на представителей семейства волчьих, на самом деле она гораздо ближе к кошкам. За гиенами издавна закрепилась слава «плохих парней». Еще древние греки приписывали им склонность раскапывать могилы в поисках пищи, способность гипнотизировать взглядом и менять свой пол. Из всего этого некоторое зерно правды имеется в пунктах про любовь к падали и, как ни странно, способность менять пол.

У гиен царит матриархат: главенствующую роль в стае играют самки, которые крупнее и агрессивнее самцов. Уровень тестостерона в крови у них настолько высок, что это отразилось на внешнем виде гениталий: половые губы срослись, образовав подобие мошонки, а клитор по размерам сопоставим с пенисом самца. Сходство с мужскими половыми органами настолько велико, что отличить самца от самки бывает не так уж просто. Кстати, именно из-за этого возник миф о гомосексуальности гиен.

Смысл этого эксперимента природы до сих пор не ясен, поскольку из-за необычного строения гениталий процесс деторождения у гиен сопряжен с большими трудностями и очень часто приводит к гибели как матерей, так и малышей.

Источник

masterok

Мастерок.жж.рф

Хочу все знать

Среди рыб вам вряд ли встретятся более забавные и загадочные создания, чем морские коньки. Они больше напоминают игрушки. Однако «сувенирным» красавцам живется не сладко. Люди истребляют их миллионами.

Эта забавная рыба была известна еще с античных времен. Однако об ее образе жизни знали мало. И лишь в последние годы, когда поголовье морских коньков заметно поредело, появились первые обширные работы, посвященные им. Авторы обширной монографии Аманда Винсент и Хэзер Дж. Халл, описывая поведение коньков, приводят такие странные и забавные факты, словно рассказывают о жизни персонажей страны чудес, в которой побывала Алиса.

Один облик этих рыб настраивает на приятные ассоциации с детством, игрушками и сказками. Плавает конек в вертикальном положении и так грациозно наклоняет голову, что, глядя на него, невозможно не сравнить его с какой-то маленькой волшебной лошадкой.

Покрыт он не чешуей, а костными пластинами. Однако в своем панцире он так легок и быстр, что буквально парит в воде, а его тело переливается всеми красками — от оранжевой до сизо-голубой, от лимонно-желтой до огненно-красной. По яркости расцветки впору сравнить эту рыбу с тропическими птицами.

Морские коньки населяют прибрежные воды тропических и субтропических морей. Но встречаются и в Северном море, например, у южного побережья Англии. Выбирают местечки поспокойнее; бурное течение им не нравится.

Среди них есть карлики размером с мизинец, а есть великаны сантиметров под тридцать. Самый крохотный вид — Hippocampus zosterae (карликовый морской конек) — встречается в Мексиканском заливе. Его длина не превышает четырех сантиметров, а организм очень вынослив.

В Черном и Средиземном морях можно встретитьдлинномордого, пятнистого Hippocampus guttulatus, длина которого достигает 12—18 сантиметров. Наиболее известны представители вида Hippocampus kuda, обитающего у берегов Индонезии. Морские коньки этого вида (их длина — 14 сантиметров) раскрашены ярко и пестро, некоторые — в крапинку, другие — в полоску. Самые крупные морские коньки водятся близ Австралии.

Будь они карлики или великаны, морские коньки похожи между собою как братья: доверчивый взгляд, капризные губки и вытянутая «лошадиная» мордочка. Хвост их загнут крючком к животу, а голову украшают рожки. Спутать этих грациозных и красочных рыбок, похожих на ювелирные изделия или игрушки, невозможно ни с одним обитателем водной стихии.

Как протекает беременность у самцов?

Даже сейчас зоологи затрудняются сказать, сколько насчитывается видов морских коньков. Возможно, 30—32 вида, хотя эта цифра может быть изменена. Дело в том, что морских коньков трудно классифицировать. Уж слишком переменчив их вид. Да и прятаться они умеют так, что иголка, брошенная в стог сена, позавидует.

Когда в конце восьмидесятых Аманда Винсент из монреальского университета Макгилла начала изучать морских коньков, она была раздосадована: «Поначалу я не могла даже заметить этих субчиков». Мастера мимикрии, в минуту опасности они меняют свою окраску, повторяя колорит окружающих предметов. Поэтому их легко принять за водоросли. Многие морские коньки, словно гуттаперчевые пупсики, умеют даже изменить форму тела. У них появляются небольшие наросты и желваки. Некоторых морских коньков с трудом бывает можно отличить от кораллов.

Эта пластика, эта «цветомузыка» тела помогают им не только морочить врагов, но и прельщать партнерш. Немецкий зоолог Рю-дигер Ферхассельт делится своими наблюдениями: «У меня в аквариуме был розово-красный самец. Я подсадил к нему ярко-желтую самочку в красную крапинку. Самец стал ухаживать за новенькой рыбкой и через несколько дней окрасился в тот же цвет, что и она, — даже красные крапинки появились».

Чтобы наблюдать за восторженными пантомимами и красочными признаниями, надо отправляться под воду рано поутру Лишь в предрассветные сумерки (впрочем, иногда и в закатные часы) морские коньки парочками разбредаются по подводным зарослям водорослей, этим морским джунглям. В своих признаниях они следуют забавному этикету: кивают головой, приветствуя подругу, в это время цепляясь хвостиком за соседние растения. Иногда замирают, сблизившись в «поцелуе». Или кружатся в бурном любовном танце, и самцы то и дело раздувают живот.

Свидание окончено — и рыбки расплываются в стороны. Адью! До следующей встречи! Морские коньки обычно живут моногамными парами, любя друг друга до гроба, который бывает у них часто в виде сетей. После смерти партнера его половина скучает, но через несколько дней или недель снова находит сожителя. Морские коньки, поселенные в аквариуме, особенно сильно страдают от потери партнера. И бывает, что они умирают друг за другом, не в силах перенести горе.

В чем секрет такой привязанности? В родстве душ? Вот как это объясняют биологи: регулярно прогуливаясь и ласкаясь друг с другом, морские коньки синхронизируют свои биологические часы. Это помогает им выбрать самый подходящий момент для продолжения рода. Тогда их встреча затягивается на несколько часов, а то и дней. Они светятся от возбуждения и кружатся в танце, в котором, как помним, самцы раздувают живот. Оказывается, на животе у самца широкая складка, куда самка откладывает икру.

Удивительно, но у морских коньков потомство вынашивает самец, предварительно оплодотворив в брюшной сумке икру.

Но подобное поведение не так экзотично, как может показаться. Известны и другие виды рыб, например, цихлиды, у которых икру выводят самцы. Но только у морских коньков мы имеем дело с процессом, похожим на беременность. Ткань на внутренней стороне выводковой сумки у самца утолщается, как и в матке млекопитающих. Эта ткань становится своего рода плацентой; она связывает организм отца с эмбрионами и питает их. Управляет этим процессом гормон пролактин, стимулирующий у человека лактацию — образование материнского молока.

С началом беременности прогулки по подводным лесам прекращаются. Самец держится на участке площадью около одного квадратного метра. Чтобы не конкурировать с ним в добывании пищи, самка деликатно отплывает в сторону.

Через месяц-полтора наступают «роды». Морской конек прижимается к стеблю водоросли и вновь надувает живот. Порою проходит целый день, пока из сумки на волю выскользнет первый малек. Потом детеныши начнут выбираться парами, быстрее и быстрее, и вскоре сумка расширится настолько, что из нее выплывут десятки мальков одновременно. Число новорожденных у разных видов разное: некоторые морские коньки выводят до 1600 малышей, а у других рождается всего два малька.

Иногда «роды» протекают так трудно, что самцы умирают от истощения. Кроме того, если по какой-то причине эмбрионы гибнут, то погибнет и самец, вынашивавший их.

Но вот «роды» прошли успешно — и мальки уплывают в разные стороны, предоставленные сами себе. Итак, отцовские обязанности позади— и довольный конек спешит на встречу к своей половине. Может, хочет поделиться с ней родительской радостью?!

Чем занимаются морские коньки, если не флиртуют и не ожидают потомства? Одно можно сказать наверняка: успехами в плавании они не блещат, что не мудрено при их конституции. У них; всего три маленьких плавника: спинной помогает плыть вперед, а два жаберных плавника поддерживают вертикальное равновесие и служат рулем. В минуту опасности морские коньки могут ненадолго ускорить движение, взмахивая плавниками до 35 раз в секунду (некоторые ученые называют даже цифру «70»). Гораздо лучше им удаются вертикальные маневры. Меняя объем плавательного пузыря, эти рыбы движутся вверх-вниз по спирали.

Однако большую часть времени морской конек неподвижно висит в воде, зацепившись хвостом за водоросль, коралл или даже шею сородича. Такое ощущение, что он готов болтаться без дела весь день. Впрочем, при видимой лени он успевает наловить немало добычи — крохотных рачков и мальков. Лишь недавно удалось наблюдать, как это происходит.

Морской конек не бросается за добычей, а ждет, пока она сама не подплывет к нему. Тогда он втягивает в себя воду, проглатывая неосторожную мелюзгу. Всё происходит так быстро, что простым глазом этого не заметить. Однако любители подводного плавания говорят, что, приблизившись к морскому коньку, слышишь порой причмокивание. Аппетит этой рыбы поразителен: едва появившись на свет, морской конек успевает за первые десять часов жизни проглотить около четырех тысяч миниатюрных креветок.

Всего же ему суждено прожить, если повезет, четыре-пять лет. Хватит времени, чтобы оставить после себя миллионы потомков. Кажется, что при такой численности процветание морским конькам обеспечено. Однако это не так. Из тысячи мальков выживают в среднем всего два. Все остальные сами попадают кому-то в пасть. Однако в этом вихре рождений и смертей морские коньки держатся на плаву вот уже сорок миллионов лет. Лишь вмешательство человека может погубить этот вид.

По сообщению Всемирного фонда дикой природы, поголовье морских коньков стремительно сокращается. В Красную книгу внесены тридцать видов этих рыб, то есть почти все виды, известные науке. Виновна в этом прежде всего экология. Мировой океан превращается во всемирную свалку. Его обитатели вырождаются и вымирают.

Еще полвека назад Чесапикский залив — узкая, длинная бухта у побережья американских штатов Мериленд и Вирджиния (ее длина достигает 270 километров) — считался сущим раем для морских коньков. Теперь их там почти не найдешь. По оценке Элисон Скаррат, директора Национального аквариума из Балтимора, за эти полвека в бухте погибло девяносто процентов водорослей, и вызвано это загрязнением воды. А ведь водоросли и были естественной средой обитания морских коньков.

Другая причина убыли — массовый отлов морских коньков у берегов Таиланда, Малайзии, Австралии и Филиппин. По словам Аманды Винсент, каждый год добывают не менее 26 миллионов этих рыб. Малая часть их попадает потом в аквариумы, а большинство гибнет. Например, из этих милых рыбешек, высушивая их, изготавливают сувениры — броши, брелоки, пряжки для ремня. Кстати, красоты ради, им выгибают назад хвост, придавая телу форму буквы S.

Однако большая часть пойманных морских коньков — по оценке Всемирного фонда дикой природы, около двадцати миллионов — попадает к фармацевтам Китая, Тайваня, Кореи, Индонезии и Сингапура. Крупнейшим перевалочным пунктом по продаже данного «медицинского сырья» является Гонконг. Отсюда его продают в тридцать с лишним стран, в том числе в Индию и Австралию. Здесь килограмм морских коньков стоит около 1300 долларов.

Из этих высушенных рыб, измельченных и смешанных с другими веществами, например с корой деревьев, приготавливают снадобья, столь же популярные в Японии, Корее, Китае, как у нас, — аспирин или анальгин. Они помогают при астме, кашле, головной боли и особенно — при импотенции. В последнее время эта дальневосточная «виагра» стала популярна и в Европе.

Впрочем, еще античные авторы знали, что из морских коньков можно готовить лекарства. Так, Плиний Старший (24—79 ) писал, что при выпадении волос надо употреблять мазь, приготовленную из смеси сушеных морских коньков, майоранового масла, смолы и сала. В 1754 году английский журнал «Gentlemen’s Magazine» советовал кормящим матерям принимать экстракт из морских коньков «для лучшего истечения молока». Конечно, старинные рецепты могут вызвать улыбку, но проводит же сейчас Всемирная организация здравоохранения исследование «целебных свойств морского i конька».

Тем временем Аманда Винсент и ряд биологов выступают за полное запрещение бесконтрольной добычи морских коньков и торговли ими, пытаясь покончить с хищнической ловлей, как это удалось сделать в свое время с китобойным промыслом. Дело обстоит так, что в Азии морских коньков отлавливают в основном браконьеры. Чтобы покончить с этим, исследовательница создала еще в 1986 году организацию «Project Seahorse», которая пытается защитить морских коньков во Вьетнаме, Гонконге и на Филиппинах, а также наладить цивилизованную торговлю ими. Особенно удачно дела обстоят на филиппинском островке Хандаян.

Жители местной деревеньки Хандумон веками добывали морских коньков. Однако всего за каких-то десять лет, с 1985 по 1995-й, их уловы снизились почти на 70 процентов. Поэтому программа спасения морских коньков, предложенная Амандой Винсент, была для рыбаков едва ли не единственной надеждой.

Для начала решено было создать заповедную зону общей площадью тридцать три гектара, где полностью запретили ловить рыбу. Там всех морских коньков пересчитали и даже пронумеровали, надев на них ошейник. Время от времени ныряльщики заглядывали в эту акваторию и проверяли, не уплыли ли отсюда «ленивые домоседы», морские коньки.

Договорились, что за пределами заповедной зоны не будут отлавливать самцов с полными выводковыми сумками. Если они попадались в сеть, их снова бросали в море. Кроме того, экологи старались вновь насадить мангровые заросли и подводные леса из водорослей — естественные укрытия этих рыб.

С тех пор численность морских коньков и других рыб в окрестности Хандумона стабилизировалась. Особенно много морских коньков населяет заповедную зону. В свою очередь, в других филиппинских деревнях, убедившись, что у соседей дела пошли на лад, тоже следуют этому примеру. Созданы еще три заповедные зоны, в которых разводят морских коньков.

Выращивают их и на специальных фермах. Однако здесь есть свои проблемы. Так, ученые пока не знают, какой рацион питания лучше всего подходит для морских коньков.

В некоторых зоопарках — в Штутгарте, Берлине, Базеле, а также в Национальном аквариуме в Балтиморе и в Калифорнийском аквариуме, разведение этих рыбок идет успешно. Возможно, их удастся спасти.

В морях, омывающих Россию, встречается всего два вида морских коньков (хотя видовое разнообразие коньков и велико, всего в разных морях мира насчитывают 32 вида морских коньков). Это черноморский морской конек и японский морской конек. Первый обитает в Черном и Азовском морях, а второй в Японском.

«Наши» морские коньки невелики и не имеют шикарных длинных выростов по всему телу, как, например, у конька-тряпичника, обитающего в теплых морях и маскирующегося под заросли саргассовых водорослей. Их панцирь скромно выполняет защитную функцию: он очень крепок и обычно окрашен под цвет фона.

Как и для множества существ, наполняющих моря, небеса и сушу, для морского конька нет никакого звена, могущего связать его с любой другой формой жизни. Подобно всем основным видам живых созданий, сложный морской конек был сотворен внезапно, о чем и говорит нам книга Бытие.