Параллельная эволюция домовых мышей на Восточном и Западном побережье США

Европейская домовая мышь (Mus musculus domesticus) расселилась по Америке после интродукции колонистами несколько сотен лет назад. За 400–600 поколений популяции на Восточном и Западном побережьях независимо адаптировались к сходным условиям, изменив размер тела и поведение при строительстве гнёзд.

Ключевые адаптации

• Размер тела: Мыши из северных регионов (Эдмонтон, Канада и Саратога-Спрингс, Нью-Йорк) примерно на 50% крупнее южных (Тусон, Аризона и Гейнсвилл, Флорида) — ~18 г против ~12 г.
• Строительство гнёзд: Северные мыши строят гнёзда примерно в два раза больше, чем южные.
• Генетическая основа: Эти различия сохраняются в лабораторных условиях на протяжении поколений, что подтверждает их генетическую природу, а не влияние среды.

Генетические параллели

Геномный анализ выявил, что восточные и западные популяции генетически различны, но адаптировались к холоду сходным образом.

• Обнаружено 16 генов, демонстрирующих признаки параллельной эволюции по градиенту север-юг на обоих побережьях.
• В частности, четыре из пяти генов, ассоциированных с увеличением размера тела у западных популяций, несли признаки естественного отбора и на востоке.
• Многие из этих генов связаны с регуляцией температуры тела (например, Trpm2, меняющийся у южных популяций).

Значение исследования

• Предсказуемость эволюции: Работа показывает предсказуемость эволюции на уровне организма и генов в сходных условиях.
• Модель для млекопитающих: Мыши, как и люди, находятся в Америке относительно недолго в эволюционном масштабе. Некоторые обнаруженные гены размера тела ранее связывали с метаболизмом и ожирением у человека.
• Будущие исследования: Учёные планируют использовать редактирование генома (например, CRISPR), чтобы напрямую проверить роль конкретных генов в адаптивных признаках.

Исследование опубликовано в журнале PLOS Genetics.