Обмен генетическим разнообразием между видами ускоряет эволюционную адаптацию у певчих птиц

Международное исследование с участием учёных из Института Лейбница по изучению изменений биоразнообразия (LIB) показало тесную связь между генетическим разнообразием и способностью к адаптации. Работа опубликована в журнале Science.

Исследователи изучили эволюционное развитие окраски оперения у каменок (род Oenanthe). Оказалось, что близкородственные виды смогли быстро адаптироваться к новым условиям среды благодаря обмену генетическим материалом, отвечающим за цвет оперения.

Цвета рассказывают эволюционные истории

Изменения в одном гене — агouti signaling protein (ASIP) — привели к появлению белого оперения на горле и спине у черно-пегой каменки (Oenanthe melanoleuca). Лежащие в основе мутации возникли в ходе естественной эволюции и были выявлены с помощью полногеномных сравнений и популяционно-генетических анализов.

Эти генетические варианты затем были переданы испанской каменке (Oenanthe hispanica) через межвидовое скрещивание. У обоих видов белая окраска спины в итоге заменила исходную чёрную. Сегодня на горле представлены оба цвета — чёрный и белый, что связано с разными пищевыми нишами животных.

«Наши результаты наглядно демонстрируют, что эволюционные инновации часто являются результатом генетической мозаики, — говорит профессор Александр Су, руководитель Центра молекулярных исследований биоразнообразия в LIB. — Обмен генетической информацией через видовые границы порождает новые комбинации генетических модулей — процесс, который может помочь видам быстро адаптироваться к новым условиям окружающей среды».

В то время как быстрый генетический обмен между близкородственными видами позволяет осуществлять краткосрочные адаптации, появление совершенно новых генетических вариантов было решающим для долгосрочной эволюции окраски оперения у более отдалённо родственных видов. Исследователи подчёркивают важность сохранения генетического разнообразия как внутри видов, так и между ними для обеспечения способности природы адаптироваться к изменению климата.