Гибридные рыбы, выращенные в природе, имеют меньше "несовместимых" генов, чем лабораторные

Гибридные животные часто бесплодны или нежизнеспособны из-за генетической несовместимости — побочного продукта адаптации родительских видов к своим средам. Эти "внутренние" несовместимости — важный механизм видообразования.

Однако исследование гибридных колюшек трехиглых, проведенное в Университете Британской Колумбии (UBC), показывает, что несовместимости гибридов могут зависеть от окружающей среды.

• Некоторые гибриды могут быть совершенно жизнеспособны и плодовиты в лаборатории, но погибают или не так успешно размножаются в условиях экологического давления, такого как наличие хищников или необходимость добывать пищу.
• Ранее было известно, что у некоторых гибридных рыб, например, могут быть несоответствующие черты челюстей, снижающие способность к питанию ("экологическая" несовместимость). Но было неясно, схожа ли генетика этой "экологической" несовместимости с генетикой "внутренней".

Исследователи проанализировали генетические данные экспериментов UBC (2003–2013 гг.) с двумя типами гибридных колюшек: около 3300 рыб, выращенных в больших искусственных прудах, и 550 рыб, выращенных в лаборатории.

Ключевой результат:

• Рыбы, выращенные в прудах, имели на 3% более высокую гетерозиготность по предковому происхождению (ancestry heterozygosity), что указывает на более низкую частоту "несовместимых" генов.
• Ученые предполагают, что рыбы с "несовместимыми" генами погибали именно в прудах, что привело к тому, что у выживших средняя гетерозиготность была выше.
• В лаборатории, без экологического давления, эти рыбы выживали, и уровень гетерозиготности не отличался от ожидаемых 50% по классическим генетическим правилам.

"Это первая работа, которая показывает, что генетическая сигнатура гибридных несовместимостей — гибель особей с большим количеством 'несовместимых генов' — может быть вызвана экологией", — говорит ведущий автор доктор Кен Томпсон.

Исследование демонстрирует, как теоретические предсказания об отборе против "несовместимых" генов можно применить к реальным экспериментальным данным.

Статья "Analysis of ancestry heterozygosity suggests that hybrid incompatibilities in threespine stickleback are environment-dependent" опубликована в PLOS Biology.