Лягушки поют о хромосомах

Квакши-двойники

Восточная серая древесная лягушка (Hyla versicolor, квакша изменчивая) и серая древесная лягушка коупа (Hyla chrysoscelis, квакша изменчивая серая) различаются только генетически и по трелям самцов. У древесных лягушек грубая кожа, очень похожая на лишайники. Под глазами пятна, на тыльных сторонах бедер ярко-оранжевые или желтые пятна, на пальцах – присоски. Размер взрослых особей около 5 см.

«Невооруженным глазом ни человек, ни лягушка не различит эти два вида, – пишет Карл Герхард (Carl Gerhardt) на сайте Университета Миссури (University of Missouri). – Эти виды – абсолютные двойники, отличающиеся только набором хромосом».

У квакши коупа удвоенный набор хромосом, то есть, не по два экземпляра каждой хромосомы, а по четыре. Самцы двух видов квакш поют абсолютно одинаковые брачные песни. Правда, темп исполнения все-таки отличается: квакши коупа поют медленнее, пишут биологи, ссылаясь на результаты предыдущих работ.

Днем древесные лягушки укрываются в листве деревьев или кустарников, а ночью спускаются к ближайшему постоянному водоему, где самцы поют в хоре и отыскивают себе самок. Важно отметить, что ареалы видов-двойников перекрываются. А совмещенный ареал совсем не маленький: он простирается от юга провинций Онтарио и Манитоба (Канада) и штата Мэн (США) до севера Флориды, а на запад – до Оклахомы и центра Техаса (США). В таких условиях несложно и перепутать своего партнера, ненароком вступить в контакт с особью с другим набором хромосом. Понятно, что плодовитого и здорового потомства от такого союза ожидать не стоит.

Песенный барьер

Ранее ученые установили, что у древесных лягушек с большим количеством хромосом объем клеток «музыкального» аппарата больше, за счет чего песня звучит медленней. Правда, оставалось неизвестным, влияет ли темп песни на выбор самок.

Именно на этот вопрос ответили ученые в статье о песенно-хромосомном выборе половых партнеров, опубликованной в последнем выпуске Proceedings of the Royal Society B-Biological Sciences. Для этого ученые смоделировали дублирование хромосом, изменяя температуру окружающей среды на на раннем сроке развития лягушат. Созревшим самкам ученые давали прослушивать песни самцов, сгенерированные на компьютере. Выяснилось, что самки отдают предпочтение трелям, соответствующим собственному комплекту хромосом. Больше хромосом – медленное пение, меньше хромосом – быстрые трели.

Обычно скрещиванию видов-двойников препятствуют какие-либо изоляционные барьеры. В случае с древесными лягушками, обитающими на одной территории, барьером служит брачная песня. Точнее, темп ее исполнения. Открытие позволяет понять, как, возможно, возникают новые виды лягушек, завершают ученые.