Сезонные изменения окружающей среды и смена пола у книдарии

У различных животных видов с разделёнными полами наблюдается последовательный гермафродитизм, при котором взрослые особи меняют пол. Роль факторов окружающей среды в запуске событий смены пола до сих пор относительно слабо изучена, несмотря на то, что искажение соотношения полов под влиянием климата может повысить риск вымирания. В данной работе мы исследовали влияние сезонных колебаний температуры на экспрессию генов, связанных с полом, и на смену пола у гонахористной пресноводной книдарии бурой гидры (Hydra oligactis). Особей этого вида на протяжении большей части года размножаются клонально, но при понижении температуры осенью переключаются на половое размножение. После полового размножения некоторые особи могут вновь вернуться к клональному размножению. Мы обнаружили, что клональные потомки, полученные от таких особей, имели относительно высокий уровень перехода самок в самцы. Половая стадия была наиболее дифференцирована по экспрессии генов: большое число генов, участвующих в клеточной дифференцировке и гаметогенезе, были дифференциально экспрессированы между самцами и самками в период образования гамет, тогда как бесполые особи, принадлежащие к мужским и женским штаммам, были транскриптомно почти идентичны после полового размножения. Эти результаты показывают, что сезонные изменения окружающей среды и связанные с ними переходы жизненных стадий «гомогенизируют» профили экспрессии генов у самцов и самок, в конечном счёте обеспечивая появление альтернативных половых фенотипов в штаммах с в остальном стабильным полом.