Мутация в оперении привела к репродуктивной изоляции у ворон
Исследователи из LMU выявили генетическую мутацию, которая способствует репродуктивной изоляции между почти идентичными генетически чёрной (Corvus corone) и серой (Corvus cornix) воронами.
Генетическая близость и визуальное различие
- Чёрная и серая вороны генетически почти неразличимы и способны давать плодовитое потомство.
- Однако их ареалы в Европе пересекаются лишь в узкой гибридной зоне шириной 20–50 км (в Германии — вдоль реки Эльба).
- В этой зоне скрещивание происходит редко, а гибридное потомство с промежуточным окрасом подвергается негативному отбору.
Роль окраса в выборе партнёра
Предыдущие исследования показали, что основное генетическое различие между популяциями связано с окрасом оперения. Птицы предпочитают спариваться с партнёрами, похожими на себя, что ограничивает гибридизацию.
Выявление ключевой мутации
Используя новые методы секвенирования длинных фрагментов ДНК (до 150 000 пар оснований), учёные обнаружили структурную мутацию (вставку) в гене, отвечающем за цвет оперения.
- Эта мутация взаимодействует с другим геном в геноме.
- Филогенетический анализ показал, что общий предок всех врановых был чёрным.
- Серая цветовая вариация появилась в результате новой мутации около полумиллиона лет назад и быстро распространилась, что указывает на положительный отбор.
Возможные причины распространения мутации
- Адаптация к климату: Мутация впервые появилась на территории современного Ирана и Ирака. Более светлое оперение могло давать преимущество в жарком климате, лучше отражая солнечный свет.
- Запечатление (импринтинг): Птенцы запоминают окрас родителей, что впоследствии влияет на выбор партнёра, похожего на них.
- Альтернативные сценарии, такие как генетический дрейф или роль "эгоистичных генов", также не исключены и требуют дальнейшего изучения.
Вывод: Незначительное изменение в оперении, вызванное единичной мутацией, стало ключевым фактором репродуктивной изоляции и расхождения двух популяций ворон. Исследование опубликовано в Nature Communications.