6. РОЛЬ МНОЖЕСТВЕННЫХ ГЕНОМНЫХ ПЕРЕСТРОЕК В ВИДООБРАЗОВАНИИ

Такие "крупномасштабные" генетические характеристики, как размер генома и число хромосом, как правило, почти не варьируют внутри вида, но могут сильно различаться у разных видов одного рода. Исследование, проведенное на бабочках, показало, что ранние этапы видообразования могут сопровождаться взрывообразным ростом изменчивости по размеру генома и числу хромосом. Различия по этим признакам не обязательно приводят к немедленному формированию репродуктивной изоляции, хотя и являются важной предпосылкой для ее развития.

Рис.4. У горошковой беляночки (Leptidea sinapis) число хромосом варьирует от 56 в восточной части ареала до 106 -- в западной, что не мешает этим бабочкам сохранять генетическую совместимость.

В.А. Лухтанов описал удивительный случай крайне высокого хромосомного полиморфизма в пределах одного широко распространенного вида бабочек, Leptidea sinapis (беляночка горошковая). Оказалось, что число хромосом у бабочек этого вида убывает с запада на восток -- от 2n = 106 в испанских популяциях до 2n = 56 в восточном Казахстане. Кроме того, число хромосом может варьировать в пределах одной и той же популяции.

Рис.5. Число хромосом у бабочек Leptidea sinapis убывает с запада на восток.

Большинство особей в этих популяциях являются хромосомными гетерозиготами. Это значит, что они получили разное количество хромосом от отца и матери. В ходе мейоза у таких особей образуются наряду с обычными бивалентами (парами соединившихся гомологичных хромосом) еще и триваленты (две хромосомы из одного набора спариваются с одной хромосомой из другого). Эти триваленты затем нормально разделяются и расходятся по дочерним (половым) клеткам. Судя по обилию хромосомных гетерозигот, в изученных популяциях они не отсеиваются отбором (или отсеиваются очень медленно), то есть потомство родителей с разным числом хромосом имеет нормальную или почти нормальную жизнеспособность и плодовитость.

Авторы заметили, что чем больше у данной бабочки хромосом, тем они в среднем мельче. Это, наряду с другими косвенными данными, свидетельствует о том, что изменение числа хромосом в пределах изученного вида осуществляется "стандартным" способом: путем разрывов и слияний (а не за счет размножения каких-либо "паразитических" элементов генома, что тоже случается у некоторых насекомых).

Так или иначе, исследование показало, что быстрый рост внутривидовой изменчивости по числу хромосом -- реальное явление. Какую роль оно играет в видообразовании -- опять-таки покажут дальнейшие исследования, а пока можно лишь констатировать, что теоретически эта роль может быть весьма значительной. Помимо того, что хромосомные перестройки, как уже говорилось, могут стать непосредственной причиной появления частичной или полной генетической изоляции, они также могут способствовать этому косвенно -- через ослабление рекомбинации (обмена участками) перестроенных хромосом в процессе кроссинговера.