Ученые из Канады и Германии показали, что у миграции птиц есть генетические основания. На примере певчих дроздов они выделили небольшие кластеры генов, которые руководят поведением. Больше того, различия в миграционных путях птиц могут служить сохранению биоразнообразия, полагают авторы работы, опубликованной в журнале Current Biology. Кратко об исследовании пишет пресс-служба Университета Британской Колумбии.
Сезонная миграция — одно из самых замечательных биологических явлений в мире. Она заставляет миллиарды животных преодолевать тысячи километров. Певчие птицы, даже очень маленькие, путешествуют на расстояние до 15 тысяч километров. Они предпринимают эти путешествия в одиночку по ночам и возвращаются на одно и тоже место год от года.
Ученые под руководством Киры Делмор (Kira Delmore) из Университета Британской Колумбии при участии ученых из Института эволюционной биологии Макса Планка в Германии изучили пути миграции двух близкородственных групп дроздов Свенсонов и их гибридов. Ученые использовали геолокатор размером с монету, чтобы проследить путешествия птиц. А затем технологии секвенирования, чтобы глубоко заглянуть в геном.
«Работа показала, что некоторые гены в этой части генома связаны с миграционным поведение столь разных организмов, как бабочки, рыбы и другие птицы», — сказал зоолог Даррен Ирвин (Darren Irwin), один из авторов исследования.
Группы дроздов используют разные пути миграции из канадского штата Британская Колумбия каждый год. Прибрежная группа мигрирует вниз по западному берегу на юг к Мексике и Центральной Америке, а группа птиц, живущая далеко от берега, около Камлупа мигрирует к юго-востоку и далее на юго-восток США и затем в Южную Америку. Обе группы скрещиваются на северо-востоке Ванкувера на побережье гор.
Ранее ученые показали, что дрозды-гибриды использовали другие миграционные пути, которые пересекают пустыни и горные регионы. Такие пути, вероятно, снижали у гибридов репродуктивную функцию, уменьшая обмен генами между группами птиц и, соответственно, большую дифференциацию между ними.
Ученые решили связать миграционное поведение гибридов с генетическими структурами. Они выделили один кластер примерно из 60-ти генов на одну хромосому, что во многом объясняется разницей в структуре миграции. Эти гены играют важную роль в циркадных ритмах птицы, нервной системе и системе клеточных сигналов. Они также помещены в частях генома, которые ограничили движения генов из одной популяции дроздов в другую.
«Поразительно, что маршруты и время для столь сложных действий может быть предопределено генетически и связано с очень маленьким участком генома, — сказала Кира Делмор. — И еще поразительнее то, что различия в поведении может поддерживать огромное разнообразие певчих птиц, которое мы наблюдаем в природе».
