Камбалы установили рекорд скорости видообразования — Naked ScienceNaked Science
06.06.2017, 11:12
6 минут
Naked Science
20

Камбалы установили рекорд скорости видообразования

Группа ученых из Финляндии, Франции и Швеции обнаружила, что видообразующие признаки речной камбалы могли сформироваться всего за тысячу поколений.

5984487515_100b677873_o

Биологическое разнообразие обеспечивается переносом генов и нередко определяется физическими преградами, например океаном. Помимо географического разделения возникновению новых видов, как предполагается, предшествуют ассортативное спаривание («половое предпочтение») и локальная адаптация. В результате этих механизмов внутри общего и между близкими видами может возникать репродуктивная изоляция, которая закрепляет таксономические границы. Менее ясно, как часто и быстро происходит подобное расхождение. Среди морских животных наиболее короткий период видообразования до сих пор ассоциировался со звездами Cryptasterina hystera. В 2012 году ученые выяснили, что менее чем за 22 тысячи лет эти иглокожие отделились от C. pentagona, став гермафродитами.

 

В новой работе сотрудники Хельсинского университета, Шведского сельскохозяйственного университета и других учреждений изучили эволюцию речной камбалы (Platichthys flesus), обитающей в Балтийском и Северном морях. Для самцов этого вида характерно два типа репродуктивного поведения: нерест «донных» (демерсальных) особей происходит в прибрежной зоне, тогда как «пелагические» оплодотворяют икру в толще воды. Уровень солености моря при этом сильно варьируется. Так, активность сперматозоидов «пелагических» самцов камбалы снижается при 9–10 промилле, а «донные» особи адаптированы к значительно менее соленой воде — трем промилле. Чтобы проверить гипотезу о генетическом расхождении этих таксонов, авторы исследовали их генотип.

 

Распространенность «донных» (красные точки) и «пелагических» самцов камбалы в зависимости от солености Балтийского моря / ©Paolo Momigliano et al., PNAS, 2017

 

Методом главных компонент ученые выделили из выборки 282 самца с 2051 диаллельным одноклуеотидным полиморфизмом (SNP). Так они получили два генетических кластера, соответствующих типу репродуктивного поведения. Например, особей отличало строение гена FAT1, участвующего в реакции на соленость, и DNAH5, определяющего подвижность сперматозоидов. При этом несмотря на обитание в разных зонах анализ не выявил роли физических преград в образовании таксонов. «Донные» и «пелагические» камбалы оказались представлены в регионах примерно в равной степени, хотя менее выраженное расхождение наблюдалось для прибрежных территорий Швеции и Финляндии. Значимых признаков гибридизации между таксонами обнаружено не было.

 

Затем с помощью приближенного байесовского расчета (approximate Bayesian computation) исследователи смоделировали эволюцию вида. Результаты показали, что появление «пелагических» и «донных» камбал в Балтийском море, вероятно, произошло в два этапа — 2400 и 1490 поколений назад (продолжительность жизни составляет 10–12 лет). По словам авторов, это превышает показатель большинства известных таксонов и является рекордным для морских позвоночных. Помимо значения для фундаментальной науки, в частности филогенеза, полученные данные призваны обратить внимание общественности на проблему сохранения P. flesus. Несмотря на в целом широкую распространенность, популяция речной камбалы в прибрежной акватории Финляндии резко сократилась с 1970-х годов.

 

Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

 

О том, почему эволюция происходит быстрее на островах, чем на материках, читайте в нашем материале.

19 октября
6 минут
Полина Гершберг

Серия землетрясений разбудила «спящий» тектонический разрыв. Изучение этого явления показало, что мощные подземные толчки в некоторых регионах почти невозможно прогнозировать.

Вчера, 15:29
5 минут
Полина Гершберг

Недостаток аллопрегнанолона у беременной женщины может вызывать нарушения в развитии головного мозга ее ребенка.

Сегодня, 12:51
4 минуты
Никита Шевцов

В начале этого месяца озоновая дыра над Южным полюсом достигла своего минимального размера с момента обнаружения — 10 миллионов квадратных километров.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

17 октября
4 минуты
Илья Ведмеденко

Согласно представленным данным, вместо космического аппарата «Космос-2535» на орбите сейчас находятся пять объектов.

16 октября
3 минуты
Никита Шевцов

Биологи обнаружили вирус, который не может самостоятельно заражать клетки. Предполагается, что он пользуется помощью других вирусов.

16 октября
2 минуты
Илья Ведмеденко

Ученые сравнили состояние мозга женщин, имеющих детей, и тех, у кого их никогда не было. Выводы оказались более чем интересны.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.