Камбалы установили рекорд скорости видообразования — Naked Science
6 минут
Редакция

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
©Wikipedia

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.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
5 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

5 часов назад
3 минуты
Сергей Васильев

Новый метод позволил сделать немагнитный пирит ферромагнетиком, подходящим для использования в электронике и солнечных батареях.

Вчера, 21:52
2 минуты
Илья Ведмеденко

Пилотируемый космический корабль Crew Dragon приводнился в Атлантическом океане, у побережья Флориды. Это приблизило компанию SpaceX к полноценному вводу нового аппарата в эксплуатацию.

5 часов назад
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

Вчера, 11:27
35 минут
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

29 июля
7 минут
Мария Азарова

По мнению авторов новой работы, вертикальное сельское хозяйство позволит удовлетворить спрос на продукты питания, который значительно возрастет к середине-концу столетия. Благодаря вертикальным установкам можно будет повысить урожайность пшеницы в сотни раз, использовать повторно воду для полива и не зависеть от погоды.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: