Быстрая эволюция дафний проливает свет на вопросы сохранения видов
Исследование, опубликованное в Nature Communications, продемонстрировало способность животных к быстрой эволюции в ответ на хищников. Учёные из Университета Бирмингема (Великобритания), Католического университета Лёвена (Бельгия) и Института пресноводной экологии и внутреннего рыболовства им. Лейбница (IGB, Берлин) секвенировали геном популяции водяной блохи (дафнии) за почти два десятилетия.
Ключевые открытия:
- В геноме дафнии было идентифицировано более 300 генов, которые варьируются — около 3% от всех секвенированных генов.
- Эти гены лежат в основе изменений поведенческих признаков и истории жизни, повышающих выживаемость при наличии хищников.
- Эволюция в ответ на давление хищников происходит всего за несколько поколений и опосредована стоячей генетической вариацией — генетическим разнообразием, уже присутствующим в естественной популяции.
Методология:
Исследователи использовали биологию воскрешения, чтобы вывести из покоящихся яиц дафний, отложенных за два десятилетия, и секвенировали геном 36 возрождённых особей из пруда для разведения рыбы. Это позволило напрямую сопоставить изменения давления хищничества (переход от отсутствия рыбы к её высокой численности и обратно) с изменениями в ДНК с течением времени.
Важные выводы для науки и охраны природы:
- Исследование подчёркивает критическую роль стоячего генетического разнообразия для быстрой адаптации.
- Сокращение генетического разнообразия естественных популяций серьёзно ограничивает их способность адаптироваться к изменениям окружающей среды.
- Для запуска эволюционного изменения, распространяющегося на всю популяцию, требовалось не более пяти «основополагающих» особей дафнии из регионального пула популяций. Это указывает на высокий потенциал адаптивной эволюции, поскольку генетическая вариация поддерживается на уровне ландшафта.
Цитата ведущего исследователя, доктора Анурага Чатурведи:
«Наша способность исследовать популяции, эволюционирующие на протяжении десятилетий, бесценна как для фундаментальных, так и для прикладных научных открытий».