Новая карта генетического разнообразия рыб
Международная исследовательская группа из ETH Zurich и французских университетов впервые изучила генетическое разнообразие рыб по всему миру. Их работа привела к созданию карты, которая станет инструментом для улучшения защиты видов и генетического разнообразия в будущем.
В популяциях животных или растений генетическое разнообразие может сокращаться гораздо быстрее, чем видовое, под воздействием стрессовых факторов: болезней, изменений среды обитания или климата. Однако о глобальном генетическом разнообразии рыб известно не так много.
Помощь в этом вопросе теперь может оказать международная команда учёных из французских университетов и ETH Zurich. Они создали первую глобальную карту распределения генетического разнообразия пресноводных и морских рыб. Кроме того, они определили ключевые факторы окружающей среды, влияющие на это распределение. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Генетическое разнообразие распределено неравномерно
Для начала учёные проанализировали базу данных, содержащую информацию о более чем 50 000 последовательностях ДНК, представляющих 3 815 видов морских и 1 611 видов пресноводных рыб. На основе этих данных они оценили среднее генетическое разнообразие на участках водных объектов площадью 200 км² каждый.
Анализ показал, что генетическое разнообразие распределено неравномерно. Наибольшее генетическое разнообразие морских рыб обнаружено в западной части Тихого океана, северной части Индийского океана и в Карибском бассейне. Среди пресноводных рыб наибольшее разнообразие оказалось в Южной Америке, а сравнительно низкое — в Европе.
Также исследователи установили, что ключевым фактором для морских рыб является температура: с её ростом увеличивается и генетическое разнообразие. Для пресноводных рыб главными определителями стали сложность структуры местообитаний и то, как эти места обитания менялись с течением времени.
Влияние на природоохранные стратегии
Исследователи рассматривают свою работу как инструмент для улучшения сохранения генетического разнообразия и, как следствие, биоразнообразия в целом. Их карта упрощает выявление «горячих точек» видового и генетического разнообразия и планирование соответствующих защитных мер.
«Чем разнообразнее генофонд популяции, тем выше потенциал для адаптации к изменениям окружающей среды», — поясняет соавтор исследования, профессор Института наземных экосистем ETH Лоик Пелисье.
На основе полученных данных Пелисье прогнозирует, что популяции рыб в разных частях своего ареала будут обладать разным потенциалом адаптации. «При создании охраняемых территорий эту характеристику необходимо учитывать в отношении местоположения, размера и экологической связанности», — говорит он.
До сих пор защитные меры в основном были сосредоточены на сохранении видового разнообразия. Пелисье считает, что этого недостаточно: «Если мы хотим защитить наше биоразнообразие, мы также должны отслеживать генетическое разнообразие популяций. Только так можно гарантировать, что пул разнообразного генетического материала достаточно велик, чтобы обеспечить выживание видов в меняющихся условиях».
Данное исследование стало возможным благодаря работе множества локальных исследователей, которые секвенировали образцы ДНК рыб и делились данными в открытой базе (www.barcodinglife.org). «Это наглядная демонстрация того, насколько важны открытые данные для глобального изучения природных процессов», — отмечает Пелисье.