Самцы американской полёвки живут с двумя Х-хромосомами, разбавленными мужскими генами с исчезнувшего «игрека».

У млекопитающих пол определяет пара половых хромосом, которые обозначаются X и Y. Если зародышу при оплодотворении достались два «икса», он будет самкой, если «икс» и «игрек» – самцом. Но в системе XY есть исключения, и одно из них – полёвка Microtus oregoni, обитающая на северо-западе США.

(Иллюстрация: Usis / Depositphotos) 

Еще в 60-е годы прошлого века было замечено, что у самцов M. oregoni, как полагается, есть две половых хромосомы, а вот у самок – одна. Какое-то время считалось, что самцы несут обычные «икс» и «игрек», а самки – только один «икс». Однако в недавней статье в Science говорится, что тут всё сложнее и интереснее. Авторы работы прочитали половые хромосомы полёвки M. oregoni и сравнили их с половыми хромосомами других зверей, в том числе и близкородственного вида полёвок. Оказалось, что у самцов, и у самок M. oregoni есть только Х-хромосомы: у самцов – две, у самок – одна. Причём в этих «иксах» есть гены, которые у других животных обычно сидят в «игреках».

Наиболее вероятное развитие событий было таким: уже после того, как M. oregoni оформился как самостоятельный вид, Y-хромосома у него исчезла по причине каких-то клеточных процессов. Но исчезла не бесследно – её гены перешли к Х-хромосоме. Мужские гены (от которых зависит, к примеру, формирование семенников) есть как в тех «иксах», которые получают самцы, так и в тех, которые получают самки. Но у самок такие гены неактивны, и пока непонятно, что за механизм поддерживает их в спящем состоянии.

В свою очередь, самцы M. oregoni получают два «икса», один от матери, второй от отца. Отцовская Х-хромосома у них подавляется полностью и почти во всём теле; отцовский «икс» работает только при формировании сперматозоидов. В том, что одна из одинаковых половых хромосом неактивны, нет ничего удивительного, просто обычно это касается одного из женских «иксов»: у человека и у большинства других зверей в женских клетках одна из Х-хромосом молчит, потому что если будут работать обе, клетке станет плохо. Мы уже как-то описывали молекулярный механизм, инактивирующий один из «иксов». У полёвок, по-видимому, этот механизм модифицирован так, чтобы целенаправленно отключать именно тот «икс», который достался от отца.

На свете есть и другие млекопитающие, которые обходятся без Y-хромосомы – например, слепушонка Ellobius lutescens и несколько видов колючих мышей из Японии. Скорее всего, гены мужского развития у них либо переехали на другие хромосомы, либо сами гены поменялись – всё-таки самцы у этих зверей благополучно живут и без традиционных «игреков».