Репродуктивные части морского червя выращивают собственные глаза перед спариванием
Даже среди многочисленных жутких животных, плавающих, ползающих и «летающих» по мировому океану, ветвистый морской червь (Ramisyllis kingghidorahi) обладает очень интересным способом размножения.
Названный в честь трехголового врага Годзиллы, короля Гидоры, червь живет внутри морских губок в Японском море и размножается, выращивая множество отростков внутри губки-хозяина. Каждый из этих хвостов может производить отдельные живые репродуктивные единицы, называемые столонами, на которых могут вырастать глаза. Сами столоны живут недолго и отрываются от ветвей, чтобы уплыть для спаривания.
Как это веретенообразное животное может координировать половое размножение с таким количеством столонов на стольких ветвях, озадачило ученых с момента его открытия в 2021 и 2022 годах. Возможно, у нас есть ответ. Гены, контролирующие формирование глаз, могут быть особенно активны в рамисиллисе, который помогает делать больше столонов, говорится в исследовании, недавно опубликованном в журнале BMC Genomics.
В новом исследовании команда проанализировала экспрессию генов в различных областях тела самцов, самок и молодых особей. Это позволило создать полную карту генетической активности - транскриптома.
На основе этой карты генетической активности команда увидела несколько четких закономерностей. Различия в активности генов были более выражены между разными областями тела одного и того же червя, чем между полами. Если сравнивать самцов и самок, то столоны имели наиболее характерные генетические сигнатуры. Это, вероятно, отражает специализированную роль столонов в производстве гамет и метаморфозе.
«Мы были удивлены, обнаружив, что голова червя, в которой, как считалось ранее, находится система управления половым развитием, не демонстрирует драматических различий между самцами и самками», - сказал в своем заявлении Гильермо Понц-Сегрелес, соавтор исследования и нейробиолог из Автономного университета Мадрида. «Вместо этого оказалось, что столоны являются истинными очагами генной активности во время полового развития».
Изучая, что стоит за глазами столонов, команда обнаружила, что происходит регуляция генов, связанных с развитием глаз. Регуляция - это процесс, при котором гены активируются и производят больше белков, соответствующих функции определенного гена. Эта генетическая регуляция может помочь рамизиллису развить больше глазков на своих многочисленных столонах.
Возможно, у Ramisyllis также наблюдается частичная дупликация генома, что может объяснить, почему этот червь имеет такую сложную анатомию и репродуктивную систему. В любом случае, он обладает уникальным генетическим набором.
«Этот червь и его сюрреалистичное, похожее на дерево тело попали в заголовки газет по всему миру в 2021 и 2022 годах, но он продолжает удивлять нас, - добавил Тило Шульце, соавтор исследования и кандидат наук из Геттингенского университета в Нидерландах. Оно бросает вызов нашему пониманию того, как могут быть организованы тела животных и как такие странные формы размножения организуются на молекулярном уровне».
Поскольку многие аспекты репродуктивной биологии ветвистых червей остаются загадкой, команда надеется, что генетическое древо, полученное в результате этого исследования, поможет показать, как развивается жизнь в некоторых скрытых уголках океана.
