Материнское наследование первичных соотношений полов у мокрицегрыбной мошки Lycoriella ingenua

Почему эти крошечные мушки и их семейства важны

У большинства животных пол потомства определяется хромосомами, полученными при зачатии, что даёт примерно равное число сыновей и дочерей. Однако мокрицегрыбные мошки нарушают это правило впечатляющим образом. Эти крошечные мушки, способные заражать грибные фермы, иногда рождают выводки почти полностью из самцов или почти полностью из самок. В этом исследовании изучается вид Lycoriella ingenua, чтобы выяснить, почему у них такие странные соотношения полов, передаются ли эти закономерности по линиям семей и может ли температура сдвигать баланс между сыновьями и дочерьми.

Странный способ решить, кто родится самцом или самкой

У Lycoriella ingenua обычные правила наследования хромосом перевёрнуты. Самцы несут только те хромосомы, которые получили от матерей, и при образовании спермы каждая сперматозоида получает по две копии X-хромосомы вместо одной. Когда такие сперматозоиды оплодотворяют яйцеклетку, зародыш получает три X-хромосомы. На ранних стадиях развития, до включения собственных генов зародыша, он теряет либо одну, либо две из этих X-хромосом. Потеря одной X даёт самку; потеря двух — самца. Поскольку этот процесс удаления хромосом контролируется молекулами, которыми мать наполняет яйца, матери потенциально способны влиять на то, сколько у них будет сыновей и дочерей.

Семьи с очень разными соотношениями сыновей и дочерей

Исследователи собрали мошек с грибной фермы в Шотландии и создали десятки «изофеминальных линий», каждая из которых начиналась с одной спарившейся пары. Они проследили эти семейные линии до четырёх поколений, тщательно подсчитывая число самцов и самок в каждом выводке. Результаты показали экстремальную вариативность: некоторые выводки были полностью мужскими, некоторые полностью женскими, а многие занимали промежуточные положения. В среднем по всем выводкам наблюдалось лишь небольшое смещение в сторону самцов, но разброс был значительно шире, чем ожидалось бы при чисто случайном определении пола, что указывает на биологический контроль, а не на случайность.

Соотношения полов, передающиеся в семье

Чтобы проверить, наследуются ли эти необычные соотношения полов, команда сравнила матерей с их дочерьми, уделяя особое внимание случаям, когда дочери спаривались с собственными братьями, чтобы семейный фон был схожим. Дочери матери с сильным мужским уклоном в среднем давали более мужские выводки, а дочери матриц с женским уклоном — больше дочек. Братья и сёстры внутри одной семьи также демонстрировали более похожие соотношения полов, чем неродственные самки. Эти закономерности указывают на генетическую, матерински контролируемую компоненту, влияющую на долю эмбрионов, направляемых в развитие в самцов или самок, вероятно с участием нескольких генов, действующих совместно, а не одного простого переключателя.

Проверка, смещает ли баланс температура

Предыдущие работы по родственным видам мошек предполагали, что температура в период развития матери может влиять на соотношение полов её потомства. Чтобы проверить это, авторы выращивали развивающихся мух при трёх температурах — 12 °C, 18 °C и 25 °C — в пупальной стадии, когда формируются яйца, затем возвращали всё потомство при 18 °C и считали число самцов и самок. Хотя экстремальные температуры, особенно холод, повышали общую смертность и, по-видимому, сильнее поражали самцов, доля сыновей и дочерей не менялась систематически и статистически значимо между температурными режимами. По крайней мере в исследованном диапазоне температур, в этом виде температура, похоже, не является главным фактором, вызывающим перекосы соотношений полов.

Что это значит для понимания пола и эволюции

Эта работа показывает, что у Lycoriella ingenua доля сыновей и дочерей в выводке — изменчивая наследуемая черта, формируемая генами матери, а не фиксированный результат 50:50. Температура играет лишь незначительную роль, если вообще играет. Для неспециалистов ключевая идея в том, что пол у этих мушек определяется не просто тем, с каким набором хромосом начинается зародыш, а тем, сколько X‑хромосом зародыш избавляется — процессом, контролируемым генетическими указаниями, заложенными матерью. Это делает мокрицегрыбную мошку ценным объектом для изучения более сложных полигенных систем определения пола и помогает биологам понять, как в природе эволюционируют необычные соотношения полов, в том числе у видов, влияющих на сельское хозяйство и экосистемы.

Цитирование: Shlyakonova, M., Monteith, K.M., Ross, L. et al. Maternal inheritance of primary sex ratios in the dark-winged fungus gnat Lycoriella ingenua. Heredity 135, 113–119 (2026). https://doi.org/10.1038/s41437-026-00821-0

Ключевые слова: определение пола, мошки грибные, соотношение полов, материнские эффекты, полигенные признаки