Природная катастрофа свела вместе два близкородственных вида рыб. Новое исследование показало, как за 10 поколений популяция вернулась к исходному геному.
Как сохраняются видовые границы в условиях нарушений окружающей среды? Это фундаментальный вопрос эволюционной биологии, который приобретает все большее значение, поскольку деятельность человека и изменение климата приводят к контакту ранее разделенных видов. Обычно для разделения популяций на отдельные виды накапливаются механизмы репродуктивной изоляции, препятствующие обмену генами. Однако если эта изоляция неполна, изменения среды могут вызвать гибридизацию. Для сохранения видовых границ необходимо элиминировать многие геномные регионы, заимствованные от другого вида, но скорость этого процесса в природе изучена плохо.
Неожиданный ответ на этот вопрос дала природная катастрофа. Цунами, вызванное Великим восточно-японским землетрясением 2011 года, кардинально изменило среду обитания вдоль побережья префектуры Иватэ. Стихия высотой более 10 метров и последующее обратное течение перенесли морскую колюшку Gasterosteus nipponicus и пресноводную популяцию трехиглой колюшки Gasterosteus aculeatus в новообразованные водоемы в центре города Оцути. Это привело к контакту двух близкородственных видов и их межвидовой гибридизации.
Международная группа ученых из десяти институтов, включая Национальный институт генетики и Токийский университет, отслеживала эту популяцию в течение девяти лет. В 2012 году, через год после катастрофы, 38% исследованных особей были гибридами. Однако в последующие годы геномные регионы, происходящие от морской колюшки, начали стремительно сокращаться по всему геному. К 2020 году популяция вернулась к почти полностью геномному составу пресноводного вида. Поскольку время генерации этих рыб составляет около одного года, большая часть чужеродного генома была элиминирована всего за 10 поколений. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.
Источник: hi-tech.mail.ru