Паутинные клещи проливают свет на эволюцию репродуктивных барьеров
Исследователи из Японии обнаружили, что изучение клещей помогает понять эволюцию репродуктивных барьеров.
В исследовании, опубликованном в BMC Ecology and Evolution, учёные из Университета Цукубы и Университета Рюцу Кэйзай показали, что их работа с паутинным клещом Amphitetranychus viennensis подтверждает преобладающий взгляд на видообразование.
- Процесс видообразования (становления популяций отдельными видами) движется репродуктивной изоляцией, которая ограничивает поток генов.
- Преобладающая точка зрения, подтверждённая исследованиями диплоидных животных (с парными хромосомами), гласит, что репродуктивная изоляция эволюционирует постепенно по мере накопления генетических изменений. Это демонстрирует положительная связь между генетической дистанцией и степенью репродуктивной изоляции.
«Для понимания видообразования необходимо изучать разные типы организмов», — говорит ведущий автор, профессор Юки Сато. «Гаплодиплоидные животные могут дать новые данные, но их почти не исследовали».
- Гаплодиплоидия — система определения пола, при которой самцы гаплоидны (имеют один набор хромосом) и развиваются из неоплодотворённых яиц, а самки диплоидны и развиваются из оплодотворённых яиц.
Исследователи изучили популяции клеща A. viennensis:
- Измерили генетическую дистанцию по различиям в митохондриальной ДНК.
- Провели скрещивания между образцами популяций.
- Оценили, как с генетической дистанцией связаны три параметра: процент неудачных оплодотворений, нежизнеспособность и стерильность гибридов.
Результаты:
- Степень репродуктивной изоляции различалась между комбинациями скрещиваний.
- Обнаружена положительная связь между генетической дистанцией и всеми тремя мерами репродуктивной изоляции.
- Выявлена асимметрия в репродуктивной изоляции (например, скрещивание популяции A с B даёт иной результат, чем B с A).
Эти асимметрии и вариации подчёркивают важность:
- Усиления репродуктивной изоляции на ранней стадии развития через репродуктивную несовместимость.
- Взаимодействий внутри клеток (например, между митохондриальными и ядерными генами) для репродуктивной изоляции у гаплодиплоидных клещей.
«Наши результаты поддерживают преобладающий взгляд на эволюцию репродуктивной изоляции», — заключает профессор Сато.
Итоги исследования важны для понимания эволюции репродуктивной изоляции у гаплодиплоидных животных и позволят сравнивать основные модельные организмы с другими таксономическими группами.