Маленькая рыбка дала ученым представление о генетической основе эволюции
Полина Агеева –
Ученые изучили гены трехиглой колюшки, которая адаптировалась к различным средам обитания.
В природе эволюции можно найти множество примеров производства одних и тех же характеристик многократно и независимо. Подобные адаптации к сходным условиям окружающей среды были задокументированы у многих видов животных и растений, даже если они в основном находятся на уровне внешних характеристик. Степень, в которой подобные популяции также использовали одни и те же генетические варианты в ходе своей эволюции, однако, малоизвестна.
Новое исследование дало понимание генетической основы такой параллельной эволюции. Исследователи из Университета Базеля и Университета Ноттингема изучили геном трёхиглых колюшек. Их статья опубликована в журнале Evolution Letters.
Это популярная рыба среди эволюционных биологов, потому что она адаптировалась к различным средам обитания. На шотландском острове Северный Уист в водоемах с чрезвычайно различными значениями pH можно встретить этих рыб: и в озерах на западе с щелочной водой, и в высокогорных озерах на востоке с низким содержанием питательных веществ.
Исследования пяти популяций как из западных, так и из восточных озер показали, что рыбы адаптировались к их щелочной или кислой среде обитания независимо друг от друга, но сопоставимыми способами. Например, во всех пяти популяциях в кислых озерах наблюдалось значительное снижение скелета и замедление роста – вероятно, в результате адаптации к недостатку питательных веществ.
В дополнение к общим внешним характеристикам, исследователи также смогли установить, что изменения в генетическом пуле рыб происходили очень похожими способами: популяции в одном и том же типе среды обитания демонстрировали одинаковые генетические варианты в десятках областей генома. Это позволяет предсказать, где в геноме произойдут изменения под влиянием конкретной среды обитания – эволюция в некоторой степени становится предсказуемой.
Анализ генов их морского предка также показал, что генетические варианты, которые полезны для адаптации к кислой или щелочной воде, все присутствуют и у него. Таким образом, подобные формы жизни возникли не случайно, а независимо друг от друга благодаря предсказуемой сортировке выгодных генетических вариантов, которые уже присутствовали в геноме.
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.