Генетика раскрыла уникальный путь и устойчивость оксфордского крестовника
Потомок сицилийских предков, это растение из семейства астровых появилось в Великобритании, сбежало из ботанического сада и начало завоевание региона во время Промышленной революции.
Оксфордский крестовник, Senecio squalidus, жёлтоцветковое растение, впервые появилось в XVII веке в Оксфордском ботаническом саду в результате скрещивания двух растений, произрастающих только на вулкане Этна в Сицилии.
Исследование под руководством Бруно Невадо из Центра экологии, эволюции и изменений окружающей среды (CE3C) Университета Лиссабона, опубликованное в журнале Current Biology, раскрывает ключевые моменты существования этого вида через призму генетики.
В конце XVII — начале XVIII века Senecio chrysanthemifolius и Senecio aethnensis, эндемики склонов Этны, были завезены в сады герцогини Бофорт в Англии. На Этне эти растения редко смешивались из-за разных сред обитания: S. chrysanthemifolius — ниже 1000 метров, S. aethnensis — выше 2000 метров. Однако в Великобритании условия сблизили их, что привело к появлению гибридных особей.
К первым двум десятилетиям XVIII века эти гибриды культивировались в Оксфордском ботаническом саду, где в итоге дали начало новому гибридному виду — Senecio squalidus. К концу XVIII века S. squalidus сбежал из сада и начал натурализацию в Оксфорде.
Возможно, благодаря происхождению от видов, адаптированных к суровому вулканическому ландшафту, этот гибрид смог процветать. В XIX веке он распространился по расширяющейся железнодорожной сети Промышленной революции. Именно «поездом» оксфордский крестовник достиг почти каждого уголка Великобритании за 150 лет. Сегодня вид встречается от Шотландии до Уэльса и даже в Ирландии, процветая вдоль железных дорог, обочин, тропинок и на промышленных территориях.
Senecio squalidus — один из немногих гибридных видов очень недавнего происхождения. Бруно Невадо подчёркивает: «Обычно гибридные виды гораздо старше, и трудно разделить процессы, способствовавшие видообразованию, от тех, что повлияли на гибридный вид позже в ходе эволюции. Но с этим видом мы можем изучать процессы, участвующие в самых ранних стадиях видообразования».
В новом исследовании, проведённом в сотрудничестве с учёными из британских университетов и Института Сэнгера в Кембридже, был секвенирован геном S. squalidus. Генетический анализ показал быстрое реорганизацию генома гибридного вида, вызванное разрешением генетической несовместимости между родительскими видами и действием естественного отбора. Эти процессы сформировали уникальный геном, сочетающий черты обоих родителей и позволивший новому виду процветать в среде, где ни один из родителей не выжил бы.
Благодаря этому уникальному эволюционному пути «Оксфордский крестовник служит небольшой, но исключительной лабораторией для изучения гибридизации и её роли в возникновении новых видов и колонизации сложных сред», — заключает Невадо.