Как формируются новые виды: исследование на ревунах выявило роль нескольких форм естественного отбора
Новое исследование Мичиганского университета о скрещивании двух видов обезьян-ревунов в Мексике проливает свет на силы, движущие эволюцию новых видов.
В реальности процесс видообразования сложнее, чем просто географическая изоляция. Эволюционные биологи полагают, что другие силы, включая различные формы естественного отбора, могут способствовать его завершению.
Исследование предоставляет редкие эмпирические доказательства того, что несколько форм естественного отбора, включая спорный процесс усиления (реинфорсмента), помогают завершить видообразование в естественной гибридной зоне ревунов — области, где два вида сосуществуют и иногда скрещиваются (гибридизация).
Методология и ключевые выводы
- Исследователи использовали гибридную зону приматов для выявления участков генома, вероятно содержащих гены, лежащие в основе видообразования, и проверки сигналов действовавших сил отбора.
- Наблюдаемые генетические паттерны свидетельствуют, что гибридизация напрямую участвует в завершении видообразования, усиливая генетические различия между видами.
- Обнаружен сигнал множественных форм естественного отбора, движущих видовые различия, включая реинфорсмент. Этот результат особенно важен, поскольку эмпирические, особенно генетические, доказательства реинфорсмента чрезвычайно редки.
Объект исследования
- Два вида: мантиевидный ревун и чёрный ревун.
- Они дивергировали около 3 миллионов лет назад и жили раздельно до недавнего времени, когда вновь вступили в контакт (возможно, в последние 10 000 лет) в гибридной зоне шириной примерно 12 миль в штате Табаско на юго-востоке Мексики.
- Анализ ДНК подтвердил, что обезьяны в этой зоне скрещиваются и производят гибридное потомство, что означает неполную репродуктивную изоляцию.
Роль естественного отбора и реинфорсмента
- Естественный отбор препятствует образованию «неприспособленных» гибридов, которые могут быть менее жизнеспособны или бесплодны.
- Один из способов — постепенное увеличение генетических различий между двумя группами, что затрудняет скрещивание и производство гибридного потомства. Этот процесс и называется реинфорсментом.
- Чтобы проверить его наличие, учёные сравнили ДНК ревунов внутри гибридной зоны Табаско с ДНК особей этих же видов, живущих далеко от неё.
- Гипотеза подтвердилась: генетические различия между двумя видами внутри гибридной зоны были больше, чем различия между этими видами по разные стороны от зоны (для генетических маркеров в или рядом с генами, вероятно связанными с репродуктивной изоляцией).
Заключение
Исследование демонстрирует, что видообразование — сложный процесс, движимый прямыми и косвенными механизмами, которые взаимодействуют для поддержания и усиления репродуктивной изоляции, и является одной из немногих естественных демонстраций этого.