Зяблики из удалённых уголков Новой Гвинеи помогают решить эволюционную загадку
Одиннадцать видов вьюрковых астрильдов с Новой Гвинеи представляют собой эволюционную аномалию: несмотря на поразительные различия в окраске оперения, все они являются чрезвычайно близкородственными. Это указывает на то, что они эволюционировали быстро и недавно (в эволюционном масштабе) — даже быстрее, чем знаменитые дарвиновы вьюрки с Галапагосских островов.
Генетическая головоломка
- Исследование под руководством профессора биологии Майкла Соренсона показало, что вся группа новогвинейских видов генетически более схожа, чем птицы внутри одного африканского вида астрильдов.
- Это указывает на «необычайно недавнее и быстрое видообразование», произошедшее за десятки или сотни тысяч лет (по сравнению с миллионами лет для большинства видов птиц).
- Кластеры из двух-трёх видов живут в перекрывающихся географических регионах, но сохраняют отдельность и чёткие различия в окраске.
Полевые исследования и геномный анализ
Для изучения феномена аспирантка Кэти Страйевски совершила четыре поездки в Новую Гвинею, где собрала и подготовила 301 образец (ткани, кровь, перья) от 11 видов.
- Первоначальный анализ тысяч фрагментов ДНК подтвердил «поразительное сходство» геномов разных видов.
- Полногеномное секвенирование (с объединением данных от 10 птиц в популяции) позволило выявить конкретные генетические различия.
Ключевое открытие: смешение, а не новые мутации
- Было идентифицировано около 20 генов, различающихся у разных видов, половина из которых, как известно, контролирует окраску у других организмов, включая человека.
- Разные комбинации этих генов «перемешивались и сочетались» между видами, «в отличие от появления новых мутаций».
- Различные версии генов, по-видимому, перемещались между популяциями с течением времени благодаря occasional interbreeding (случайному скрещиванию) между видами, живущими в одной местности.
- Гены, вероятно, взаимодействуют сложным образом, делая результат их конкретной комбинации «чем-то большим, чем сумма частей».
Значение исследования
- Работа, опубликованная в Nature Ecology & Evolution, показывает, что для формирования нового вида могут требоваться различия лишь в небольшом числе генов, а не изменения по всему геному.
- Исследование предоставляет пример того, как новые формы возникают отчасти за счёт смешения генов из других популяций, а не только путём разделения одного вида на два.
- Оно расширяет понимание возможных путей видообразования и меняет представления о том, что такое вид и каковы минимальные требования для его возникновения.
Собранные образцы будут переданы в Гарвардский музей сравнительной зоологии, где они, вместе с сохранёнными образцами тканей и крови, станут постоянным научным ресурсом.