Хищническое поведение — наследуемый признак у нематод, формирующийся поколениями
Исследователи из Института биологии Макса Планка в Тюбингене продвинулись в понимании эволюции хищнического поведения у нематод, бросив вызов устоявшимся парадигмам в эволюционной биологии. Их работа, опубликованная в Science Advances, показывает, что длительное воздействие окружающей среды играет ключевую роль в формировании поведения, приводя к значительным адаптациям на протяжении многих поколений в ответ на изменение рациона.
В ходе экспериментов, охвативших 101 поколение, учёные наблюдали за нематодами, которых кормили бактериями Novosphingobium вместо E. coli. Это привело к немедленному и системному переходу на 100% хищническое поведение во всех тестовых линиях. Этот результат противоречит традиционному представлению о фиксированных хищнических признаках, подчёркивая замечательную способность этих организмов быстро менять поведение в ответ на изменения среды.
Межпоколенческая память и роль микроРНК
Новаторское исследование изучило механизмы генетической памяти, связанной с хищничеством, в ходе межпоколенческих наблюдений. Оно показало, что для закрепления устойчивых поведенческих сдвигов требовалось воздействие на протяжении до пяти поколений.
Исследование также выявило вовлечённость микроРНК, в частности семейства miR-35, в межпоколенческое наследование, связанное с геном EBAX-1. Это стало значительным шагом вперёд в понимании генетической регуляции поведения.
«Это исследование открывает новые пути в понимании поведенческой пластичности, — говорит Шила Киобе, докторант и первый автор работы. — Это открытие было совершенно неожиданным, и теперь мы лишь в начале пути понимания механизмов микроРНК».
Старший автор, доктор Ральф Зоммер, директор департамента интегративной эволюционной биологии, подчёркивает более широкие последствия их находок: «Долгосрочный эксперимент по индукции средой — это новый подход в контексте фенотипической пластичности, показывающий, что реакции на среду могут быть важны в течение более длительных эволюционных периодов».
Он добавляет: «Тот факт, что мы наблюдаем феномен, для индукции которого действительно требуется воздействие на несколько поколений, указывает на то, что может существовать больше взаимосвязей между экологией и эволюцией».
Эти результаты ставят под сомнение прежние предположения о хищнических стратегиях нематод и подчёркивают важность экологического контекста в эволюционной динамике. Они раскрывают ранее не признанное взаимодействие между факторами окружающей среды и эволюционными процессами, что имеет потенциальные последствия для нашего понимания адаптации и стратегий выживания в меняющихся экосистемах.
Запланированы дальнейшие исследования, чтобы выяснить молекулярные мишени микроРНК и индуцирующий агент бактерий, участвующий в этом адаптивном поведении.