Исследования цихлид озера Виктория раскрывают процессы быстрой адаптации видов

Ученые из Токийского технологического института (Tokyo Tech) недавно опубликовали результаты своих исследований адаптивной радиации, когда организмы быстро эволюционируют от предковых видов к новым формам. Их генетический анализ цихлид в озере Виктория выделяет несколько генов-кандидатов, которые могут управлять адаптивной радиацией, и предоставляют доказательства решающих событий селекции, которые заставляют определенные генетические варианты быстро завоевывать доминирование в популяциях. Эти открытия расширяют научное понимание того, как возникают новые виды.


Биологи используют термин адаптивное излучение для описания явления, при котором новые виды быстро эволюционируют из предков, часто в ответ на изменения в местной среде, которые приводят к появлению новых биологических ниш. Чтобы понять этот процесс, биологи часто обращаются к цихлидам озера Виктория, в котором за последние 14 600 лет появилось более 500 видов рыб. Как объясняет профессор Масато Никайдо из Tokyo Tech: «Уровень генетической дифференциации между видами считается очень низким из-за короткого периода времени после того, как эти разные виды начали развиваться, и эта ограниченная генетическая дифференциация дает нам прекрасную возможность найти гены-кандидаты. которые внесли свой вклад в адаптивную радиацию и эволюцию новых видов «.

Предыдущие исследования цихлид озера Виктория показали, что виды, обитающие на разных глубинах озера, значительно различаются по аллелям гена, определяющего зрительные способности. Вдохновленные этими данными, профессор Никайдо и его коллеги, в том числе ученые из Научно-исследовательского института рыболовства Танзании, захотели узнать больше о генетических процессах, лежащих в основе адаптации к различным условиям окружающей среды. Поэтому они проанализировали геномы трех видов цихлид озера Виктория: Haplochromis chilotes а также H. wildi, которые населяют только скалистые берега, и Lithochromis rufus, который населяет дно озер в разнообразных условиях, включая каменистые и песчаные участки, а также участки с растительностью. Их результаты скоро появятся в Молекулярная и эволюция.

Сравнение геномных данных этих разных видов привело к идентификации 678 различных генов, расположенных в геномных областях, которые демонстрируют значительные межвидовые различия. Исследователи увидели, что эти гены потенциально играют критическую роль в адаптивной радиации, и идентифицировали 43 гена, специфичных для H. chilotes, 54, которые были характерны для H. wildi, и 63, которые были характерны для L. rufus. Некоторые из этих генов были связаны с поведенческими переменными, такими как , движения и развитие сенсорных систем.

Геномный анализ также выявил признаки того, что биологи называют «событиями выборочного охвата», при которых давление отбора заставляет полезную мутацию быстро увеличивать свою частоту в популяции и становиться присутствующей у всех представителей вида. Кроме того, многие из видоспецифичных аллелей, по-видимому, существовали вместе с несколькими альтернативными аллелями до адаптивного излучения, которое привело к появлению различных видов рыб.

В заключение, эти анализы цихлид озера Виктория предлагают новое понимание генетических процессов, лежащих в основе адаптивной радиации. По словам профессора Никайдо, «наш анализ выявил процессы видоспецифической адаптации цихлид озера Виктория и сложность геномного субстрата, который облегчил эту адаптацию».

Доказательства видоспецифических генетических аллелей, происходящих от ранее существовавших генетических вариаций, являются особенно интересным открытием, которое может оказаться полезным для биологов, которые хотят понять процессы адаптивного излучения в различных средах.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments