Новый концепт вида на основе коадаптации митохондриальной и ядерной ДНК

Что такое вид? Биологи, и особенно орнитологи, давно спорят о лучшем определении. Новый комментарий в The Auk: Ornithological Advances предлагает новую концепцию: виды можно определять на основе уникальной коадаптации между их двумя геномами — в ядрах клеток и в митохондриях.

Все животные имеют два набора генов: в ядре клетки и в органеллах-митохондриях. Эти два набора ДНК работают вместе, обеспечивая клеточное дыхание и производство энергии. Если они не согласованы, результатом становится снижение выработки энергии и увеличение производства повреждающих свободных радикалов.

В то время как наиболее распространённое определение вида основано на идее, что изолированные популяции медленно накапливают изменения в ядерных генах, делающие скрещивание невозможным, Джеффри Хилл из Обернского университета предлагает новый подход. Специация — это, по сути, расхождение наборов коадаптированных митохондриальных и ядерных генов. Гибриды между видами, согласно его теории, имеют пониженную приспособленность из-за сниженной способности несовместимых геномов эффективно работать вместе в клетке.

• Объяснение наблюдаемых границ: Прошлые исследования показали, что митохондриальный генотип хорошо определяет видовые границы у птиц. Этот "митонуклеарный комплементарный концепт вида" объясняет, почему резкие переходы между митохондриальными генотипами на границах видов соответствуют резким изменениям в песнях, окраске оперения и предпочтениях самок при спаривании.
• Пример с певунами: Интересно, что у двух близкородственных видов певунов (синекрылого и золотистокрылого), у которых недавно была задокументирована обширная примесь ядерных генов, также наблюдается резкий переход в митохондриальных генах.

Мнение автора: "Я изучаю окраску птиц. Именно открытие, что украшения сигнализируют о митохондриальном типе, привело меня к внезапному осознанию, что митохондриальный тип — или, точнее, коадаптированные наборы митохондриальных и ядерных генов — определяют границы видов. Я вряд ли увидел бы эту закономерность, подойдя к вопросу с филогеографической точки зрения", — говорит Джеффри Хилл.

Экспертная оценка: "Это интригующая и спорная идея — что митонуклеарная несовместимость может быть столь центральной в образовании новых видов птиц. Я рассматриваю это как призыв к дальнейшим исследованиям того, как эта несовместимость может проявляться у молодых видов", — отмечает эволюционный биолог Дэвид Тоус из Корнеллского университета.