Роль интрогрессии в адаптивной радиации рыб Triplophysa на Тибетском нагорье
Адаптивная радиация — процесс быстрого видообразования и занятия различных экологических ниш — может резко увеличивать видовое разнообразие. Геномные анализы показывают, что филогении близкородственных видов часто имеют сложную сетчатую структуру, что часто связано с адаптивной радиацией.
Род Triplophysa (гольцы) — наиболее богатый видами пресноводных рыб в Азии. Ранее считалось, что изменения географии и климата, связанные с поднятием Тибетского нагорья, были движущей силой видообразования у этих рыб, что делает их модельной группой для изучения адаптивной радиации.
Группа под руководством профессора Хэ Шуньпина из Института гидробиологии Китайской академии наук использовала полногеномные последовательности 18 репрезентативных видов Triplophysa для изучения их филогенетических отношений. Исследование опубликовано в Molecular Biology and Evolution.
На основе полногеномных однонуклеотидных вариаций (SNV) была оценена филогения рода. Результаты показали типичную сетчатую эволюцию, что указывает на неполную сортировку линий или межвидовой поток генов. Количественные сигналы интрогрессии, полученные с помощью D-статистики и QuIBL, подтвердили широко распространённые события потока генов между видами Triplophysa.
С помощью коалесцентного моделирования исследователи выявили события видообразования и миграции. Было обнаружено свидетельство древнего события потока генов, произошедшего примерно 0.24–9.87 млн лет назад между T. tibetana и предковой кладой рыб Triplophysa.
Для изучения молекулярных механизмов адаптации к экстремальным условиям плато были проанализированы популяционно-генетические параметры (нуклеотидное разнообразие, FST, частота рекомбинации, Fd) в регионах интрогрессии по всему геному. Результаты показали, что геномные регионы, подвергшиеся интрогрессии, характеризуются более низкой частотой рекомбинации и нуклеотидным разнообразием, что сходно с регионами, находящимися под действием отбора.
Исследование подтверждает, что интрогрессия создаёт сложности для выяснения эволюционных отношений между видами Triplophysa. Изучение истории популяции T. tibetana помогает понять изменения в её динамике. В условиях нарастающей фрагментации мест обитания эти исчезающие популяции остро нуждаются в охране.