Генетический «набор инструментов» помогает береговым улиткам выживать

Новое исследование показало, что береговые улитки (литторины) развили генетический «набор инструментов» для адаптации к разным условиям на морском побережье.

Этот набор позволил улиткам развивать различные характеристики в зависимости от среды обитания: в зонах с постоянной угрозой от крабов или на скалистых участках с сильным волновым воздействием.

Исследователи из Университета Шеффилда (Великобритания) и Гётеборгского университета (Швеция) изучили сотни особей вида Littorina saxatilis, собранных на западном побережье Швеции. Они фиксировали форму раковины, точное положение на берегу и анализировали геномы, чтобы понять механизмы адаптации.

Результаты, опубликованные в Evolution Letters, показали, что характеристики улиток резко меняются в точке побережья, где исчезают крабы и усиливается волновое воздействие.

«По разные стороны от этой границы улитки выглядят как разные виды. На каменистом берегу у них более толстые раковины для защиты от крабов. На скалистом — раковины меньше, с широким отверстием, чтобы нога улитки могла крепче цепляться за камни против волн. А на участке в 10–20 метров между этими зонами мы нашли все промежуточные формы», — объясняет Аня Вестрам, ведущий автор анализа.

Анализ генетических данных выявил неожиданную картину. Около 1000 генов различались у улиток из «крабовой» и «волновой» сред. Однако вместо того чтобы быть разбросанными по всему геному, большинство из них были сгруппированы в специфических регионах всего на трёх хромосомах. Учёные пришли к выводу, что эти хромосомы удерживают вместе наборы генов, помогающие адаптироваться.

«Это создаёт готовый "набор инструментов" на этих трёх хромосомах, который позволил улиткам адаптироваться гораздо быстрее, чем если бы многим генам пришлось меняться по отдельности», — говорит профессор Роджер Батлин, руководитель исследования.

Морское побережье Швеции могло быть заселено этими улитками только после окончания последнего ледникового периода, около 5–6 тысяч лет назад. Поскольку литторины размножаются ежегодно, это означает, что адаптация произошла всего за 5–6 тысяч поколений — очень быстро по эволюционным меркам.

Сейчас команда изучает другие побережья Европы, чтобы выяснить, насколько широко этот адаптивный набор используется литторинами, а также исследует другие виды для понимания того, как были собраны эти генетические комплексы.

«Наша цель — лучше понять происхождение видов, а также то, насколько быстро животные и растения могут справляться с изменениями среды», — добавляет профессор Батлин.