Геномный анализ раскрывает истинное происхождение южноамериканских псовых
Южная Америка имеет больше видов псовых, чем любое другое место на Земле. Новый геномный анализ под руководством UCLA показал, что все эти собакообразные животные произошли от единственного вида, который проник на континент всего 3.5–4 миллиона лет назад. Ранее учёные предполагали, что эти разнообразные виды возникли от нескольких предков.
Ещё более удивительно, что самые высокий и самый низкий виды оказались наиболее близкородственными.
Некоторые ключевые генетические мутации, приведшие к быстрому появлению крайних вариаций в росте, размере и диете южноамериканских псовых, были искусственно введены человеком за последние несколько тысяч лет в процессе селекции для получения огромного разнообразия домашней собаки.
Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, показывает, как быстро новые виды хищников могут эволюционировать и распространяться в средах, лишённых конкуренции, и даёт рекомендации для сохранения находящихся под угрозой южноамериканских псовых.
Происхождение от одного предка
Сегодня в Южной Америке обитает 10 видов семейства псовых (canids): семь лисиц и три более необычных вида — короткоухая собака, кустарниковая собака и гривистый волк.
Учёные секвенировали 31 геном, охватывающий все 10 ныне живущих видов. Генетические данные указали на единую популяцию-предка, которая прибыла между 3.5 и 3.9 миллиона лет назад — до полного поднятия Панамского перешейка — и насчитывала около 11 600 особей.
"Мы обнаружили, что все современные псовые произошли от единого вторжения, которое проникло в Южную Америку к востоку от Анд", — сказал Даниэль Чавес.
К 1 миллиону лет назад уже существовало много видов, но они не были сильно генетически различимы из-за потока генов. Виды быстро распространились по всему континенту, адаптируясь к разным средам. Все 10 современных видов возникли между 1 и 3 миллионами лет назад.
Неожиданное родство и быстрая эволюция
Исследование выявило, что гривистый волк (самый высокий, питающийся в основном фруктами) и кустарниковая собака (самая низкая, строгий хищник) являются наиболее близкородственными. Разница в высоте обусловлена изменениями в гене, регулирующем длину ног.
"Возможно, чтобы конкурировать с более крупными вымершими гиперхищниками, родственными кустарниковой собаке, её предки стали меньше, а гривистый волк — выше и в итоге перестал конкурировать за мясо", — предположил Чавес.
Такая быстрая и крайняя видообразование через естественный отбор напоминает дифференциацию домашних собак, произошедшую быстро благодаря искусственному отбору.
"Южноамериканские псовые — это домашние собаки мира дикой природы... Это произошло потому, что Южная Америка была пуста от такого рода хищников. Было много добычи и не было конкуренции", — пояснил профессор Роберт Уэйн.
Значение для сохранения видов
Результаты помогли прояснить родственные связи и идентифицировать гены, важные для сохранения видов, которым угрожает потеря среды обитания и изменение климата.
"Лисица Дарвина, выживающая на одном острове у побережья Чили, — хороший пример необходимости сохранения. Мы доказали на геномном уровне большие различия в генетическом разнообразии... Мы можем спасти небольшие популяции с помощью продуманных программ разведения в неволе", — отметил Уэйн.