Биолог-эволюционист из Университета Вирджинии Роберт Кокс использует животное в качестве модели, чтобы понять, как различаются полы, несмотря на то, что они имеют большинство общих генов. В статье, опубликованной в мартовском выпуске журнала American Naturalist за 2017 год, он предполагает, что гормоны, такие как тестостерон, играют ключевую роль в формировании экспрессии генов способами, уникальными для каждого пола по мере развития организма к взрослой жизни.
«Это новая перспектива в том смысле, что большинство эволюционных исследований гормонов сосредоточено на их влиянии на фенотип или наблюдаемые характеристики организма, а не на влиянии гормонов на лежащие в основе генетические корреляции», — сказал он. «Мы обращаемся к очень общему вопросу — как два кардинально разных организма, в данном случае мужской и женский, происходят из одного генома?»Кокс использует коричневый анол в качестве модели исследования отчасти потому, что он чрезвычайно распространен в своих естественных и интродуцированных ареалах и поэтому предоставляет своей исследовательской группе возможность отслеживать тысячи особей и измерять естественный и половой отбор «в действии» в диких популяциях.
Популяции, которые он изучает, происходят с островов в естественном ареале бурого анола на Багамах, а также из Флориды, куда он недавно вторгся.По его словам, этот вид интересен тем, что самцы и самки вылупляются из яиц одного размера, но затем идут разными путями; за время своего годичного развития во взрослых самцы вырастают в три раза крупнее самок. Кокс сказал, что их исследования выявили интересное генетическое измерение этого паттерна — в то время как братья и сестры сильно похожи друг на друга в раннем возрасте, это семейное сходство или «генетическая корреляция между полами» нарушается во время развития.
«Это означает, что братья и сестры, которые имеют многие из одних и тех же генов, по мере взросления делают со своими генами что-то другое», — сказал он. Измеряя экспрессию тысяч отдельных генов на разных этапах развития, Кокс и его сотрудники обнаружили, что половые различия в экспрессии генов резко увеличиваются с возрастом, поскольку мужчины и женщины различаются по размеру. «Это показывает, что существует огромная гибкость в том, что можно сделать для достижения различных конечных точек из одного и того же плана ДНК», — сказал он.
«Мы также обнаружили, что многие паттерны экспрессии генов, типичные для взрослых мужчин, могут быть вызваны лечением женщин гормоном тестостероном», — сказал он. «Собирая вместе эти кусочки, мы предполагаем, что в силу их широкого воздействия на экспрессию генов на протяжении всего развития гормоны, такие как тестостерон, играют ключевую роль в формировании генетической основы признаков, которые, в свою очередь, будут влиять на то, как эти черты развиваются в ответ на естественный и половой отбор ».Кокс сказал, что есть несколько возможных причин, по которым самцы вырастают намного крупнее самок. Во-первых, коричневые анолисы-самцы очень территориальны, а большой размер удобен для борьбы друг с другом и для защиты самок. Во-вторых, самкам не нужны большие тела, потому что, в отличие от большинства других ящериц, они не переносят больших кладок яиц.
Вместо этого они производят только одно яйцо за раз, каждые семь-десять дней с апреля по ноябрь. Вместо того, чтобы вкладывать свою энергию в рост, самки, скорее всего, тратят свою энергию на как можно более быстрое производство одиночных яиц.
Отслеживая выживание и репродуктивный успех тысяч отдельных самцов и самок в диких популяциях, Кокс и его группа теперь работают над пониманием того, как естественный и половой отбор по-разному действуют на пол на протяжении всего развития.