Статевий диморфізм канарок пов'язали з роботою єдиного гена

Статевий диморфізм у мозаїчних канарок визначається роботою гена, який ця порода успадкувала від вогняних чижів. У самок він експресується сильніше, що призводить до прискореної деградації пігментів у пір'ях і робить їх менш яскравими. Як зазначають автори дослідження в статті для журналу, їх відкриття показує, що складні міжполові відмінності в фарбуванні птахів можуть регулюватися всього одним або кількома генами.

У багатьох птахів представники різних статей відрізняються кольором оперення. Самці зазвичай мають яскраве забарвлення, яке служить рекламою для самок і попередженням для конкурентів. Водночас самки пофарбовані скромніше, завдяки чому привертають менше уваги хижаків, особливо під час насиджування.

Генетичні основи статевого диморфізму у птахів поки вивчені недостатньо добре. Досліджувати цю тему детальніше вирішила команда фахівців на чолі з Мігелем Карнейро (Miguel Carneiro) з Університету Порту. Вони зосередили свою увагу на незвичайній породі канарок () - мозаїчній.

Для більшості домашніх канарок і їхніх диких предків, які досі живуть на островах Атлантичного океану, статевий диморфізм не характерний. Однак у мозаїчної породи самці помітно відрізняються від самок: у перших більше червоних ділянок в оперенні, зокрема, є червона «маска» на голові. Це пояснюється тим, що в пір'ях самців вища концентрація каротиноїдних пігментів.

Статевий диморфізм мозаїчні канарки успадкували від південноамериканських вогняних чижів (). Коли цих птахів схрещують зі звичайними канарками, виходять особини, які незалежно від статі пофарбовані в яскраво-червоні кольори. Ще одне схрещення дає птахів з мозаїчним фенотипом і відмінностями в забарвленні між самцями і самками.

Щоб виокремити гени чижів, відповідальні за статевий диморфізм у їхніх нащадків, дослідники проводили зворотне схрещування, формуючи пари між птахами мозаїчної породи і звичайними канарками. Крім того, вони повністю відсеквенували геноми мозаїчних канарок, а також представників звичайних порід і дикої популяції.

Аналіз дозволив виявити три кандидати на роль регуляторів статевого диморфізму - це гени, і. Порівнявши їх експресію в пір'ях самців і самок мозаїчних канарок, дослідники виявили, що в останніх помітно підвищена експресія одного з них,. Даний ген виробляє фермент лід-каротиноксигеназу 2, який локалізується в мітохондріях і бере участь у розкладанні каротиноїдів.

Таким чином, неяскраве забарвлення самок мозаїчних канарок пов'язане з тим, що в їх пір'ях швидше йде розпад пігментів. Дослідники припускають, що посилена активність в їх організмі визначається більш високою концентрацією жіночих статевих гормонів естрогенів. Втім, їм ще тільки належить виявити регуляторні елементи, що пов'язують роботу з гормональним фоном.

Аналіз геному канарейкового в'юрка () - родича канарок, у якого статевий диморфізм виражений яскравіше - підтвердив важливу роль у формуванні відмінностей між забарвленням самців і самиць. Втім, у іншого близького виду з сильним статевим диморфізмом, мексиканської чечевиці (), відмінностей в експресії цього гена між підлогами знайдено не було. Це означає, що - далеко не єдиний ген, що визначає різницю в фарбуванні між самцями і самицями різних птахів, але у мозаїчних канарок за статевий диморфізм відповідає саме він.

У деяких птахів самці і самки не тільки пофарбовані по-різному, але і линяють в різний час. Наприклад, у капюшонних вільсоній () самці линяють на два тижні раніше самок і заради цього часом навіть кидають гнізда з пташенятами. Втім, як показало недавнє дослідження, самки відмінно справляються з вигодовуванням пташенят і поодинці.