Выживаемость морского карася в раннем возрасте имеет генетическую основу

Высокая смертность на ранних стадиях жизни — обычное явление для рыб и других видов, но оно мало изучено из-за сложности. Исследование Университета Барселоны и Центра перспективных исследований Бланес (CEAB-CSIC) проанализировало, происходит ли эта смертность у морского карася (Diplodus puntazzo), средиземноморского вида с важным коммерческим интересом, случайно или она генетически детерминирована.

Результаты, опубликованные в журнале Scientific Reports, показывают, что выживаемость этой рыбы в первые месяцы имеет генетическую основу и связана со временем рождения.

Ключевая экологическая роль вида

Морской карась играет ключевую экологическую роль, являясь единственной средиземноморской рыбой с широким спектром добычи (губки, иглокожие, кишечнополостные). Чтобы выяснить причины смертности на ранних стадиях, исследователи сравнили геномные данные с фенотипическими и экологическими данными у:

• рекрутов — особей, осевших в октябре после личиночной стадии в планктоне;
• выживших — шестимесячных рыб, переживших зиму.

Было проанализировано 105 особей из трёх популяций (Бланес, Хавеа, Агуа-Амарга). Информация о рыбах и среде была получена путём анализа их отолитов (ушных костей), которые показывают суточные кольца роста и позволяют определить время рождения, размер, темп роста, температуру воды и лунные циклы.

Выживают рождённые позже

Результаты показали явные признаки избирательной смертности, в основном связанной с:

• временем рождения,
• температурой поверхности моря,
• скоростью роста на личиночной стадии.

«Особи, которые выживают лучше всего, — это те, что рождаются позже, в более прохладных условиях, и растут медленнее. И, что важнее всего, генетика играет важную роль в этом выживании».

С помощью методов секвенирования было обнаружено 122 локуса, значимо ассоциированных с этими фенотипическими и экологическими переменными параллельно во всех трёх популяциях. Это подтверждает генетическую основу смертности в первые шесть месяцев жизни.

Пионерская методология и будущие исследования

Использованная методология является прототипом для будущих геномных и экологических исследований, позволяющих оценить причины избирательной смертности в дикой природе на ранней стадии.

Хотя выявлено много локусов, большинство из них не локализовано в ближайшем доступном геноме родственного вида. Это говорит о том, что они находятся в слабо консервативных регионах, и для сравнения нужны филогенетически более близкие геномы.

В рамках Каталонской инициативы проекта «Биогеном Земли» уже ведётся секвенирование и аннотация генома морского карася. Это поможет в будущем идентифицировать, где находятся эти локусы и какую роль они играют в выживании вида.

Продолжением исследования станет анализ того, как отбор может меняться внутри и между локациями и годами, поскольку существует важная межгодовая изменчивость. Учёные планируют выявить гены-кандидаты и определить их функцию.