Исследование на курицах показывает, что эволюция может происходить гораздо быстрее, чем считалось

Новое исследование куриц опровергает распространённое предположение, что эволюцию можно наблюдать только на длинных временных масштабах. Учёные под руководством профессора Грегера Ларсона из Исследовательской лаборатории археологии Оксфордского университета, изучая отдельных кур из долгосрочной родословной, обнаружили две мутации в митохондриальных геномах птиц всего за 50 лет.

Долгое время считалось, что скорость изменения митохондриального генома не превышает примерно 2% за миллион лет. Обнаружение этих мутаций показывает, что скорость эволюции в данной родословной фактически в 15 раз выше.

Кроме того, определив генетические последовательности вдоль родословной, команда также обнаружила единичный случай передачи митохондриальной ДНК от отца. Это удивительное открытие показывает, что так называемая «отцовская утечка» встречается не так редко, как считалось ранее.

Исследование опубликовано в онлайн-версии журнала Biology Letters.

Используя хорошо задокументированную 50-летнюю родословную популяции белых плимутрокских кур, выведенную в Вирджинском политехническом институте профессором Полом Сигелом, исследователи реконструировали, как митохондриальная ДНК передавалась от матерей к дочерям в популяции. Они проанализировали ДНК из образцов крови 12 кур одного поколения, используя наиболее отдалённые материнские линии, зная, что исходная популяция произошла от семи частично инбредных линий. Селективный подход к спариванию в популяции, начатый в 1957 году, привёл к тому, что размер кур в двух группах теперь различается более чем в десять раз при взвешивании в возрасте 56 дней.

Старший автор профессор Ларсон сказал: «Наши наблюдения показывают, что эволюция всегда движется быстро, но мы обычно не видим этого, потому что измеряем её на более длительных периодах. Наше исследование показывает, что в краткосрочной перспективе эволюция может происходить гораздо быстрее, чем мы предполагали на основе оценок по ископаемым данным».

В статье говорится, что теперь есть значительные свидетельства расхождения между долгосрочными и краткосрочными оценками изменений митохондрий. Одна из теорий, выдвинутых в недавних исследованиях, заключается в том, что митохондриальная ДНК эволюционирует «ненеитрально» — существует процесс очищающего отбора, и отрицательные мутации удаляются быстрее, создавая впечатление краткосрочного повышения скорости.

Ведущий автор исследования доктор Мишель Александер из Йоркского университета сказала: «Единственное, что все знали о митохондриях, — это то, что они почти исключительно передаются по материнской линии. Но мы идентифицировали цыплят, унаследовавших митохондрии от отца, что означает, что так называемая "отцовская утечка" может происходить в популяциях птиц. Оба эти открытия демонстрируют скорость и динамизм эволюции при наблюдении в течение коротких периодов времени».