Материалы портала «Научная Россия»

Глобальное потепление определило "миграционную" генетику горбуши

Глобальное потепление определило "миграционную" генетику горбуши
В ходе исследования получены генетические свидетельства адаптации к изменениям климата

Изменения климата внесли коррективы в поведение и взаимодействие многих растений и животных, в том числе миграцию рыб и цветение растений. Однако не хватало свидетельств того, что подобные изменения имеют под собой генетическую основу.

Организмы часто справляются с давлением факторов окружающей среды, изменяя свои характерные особенности в ходе процесса, известного как «фенотипическая гибкость», который не требует генетических изменений. Однако чтобы выжить, многим организмам придётся развить генетическую адаптацию к климатическим изменениям, и эволюция, вероятно, коснётся таких сезонных особенностей, как время миграции, поскольку они передаются на генетическом уровне.

Популяционный эколог Райан Ковач (Ryan Kovach) и его коллеги уже изучили генетическую основу сдвигов в сторону более раннего времени миграции горбуши (Oncorhynchus gorbuscha) во время нереста в речке Ок-Крик на Аляске. Учёные выяснили, что в 2010 году рыбы поплыли вверх по течению метать икру на две недели раньше, чем сорок лет назад, и эта тенденция наблюдается также у других популяций лосося. За тот же период средняя температура воды выросла более чем на градус. Теперь Ковач установил связь между поведенческими и генетическими изменениями.

«Было крайне сложно определить, связаны ли какие-либо фенологические изменения из множества наблюдаемых в природе со стремительной микроэволюцией в пределах популяции, — говорит Ковач. — Это исследование стало первым примером эмпирического использования генетической информации для подтверждения данной теории».

Исследователи воспользовались генетическим маркером, выведенным у поздно мигрирующих рыб в конце 1980-х, чтобы отличать их от рано мигрирующих. Маркер был помещён на ген MDHB1,2, который не зависит от естественного отбора. Потом учёные рассмотрели генетические данные за 32 года у 17 поколений рыб и обнаружили, что к 2011 году число поздно мигрирующих рыб упало как минимум на 20% и составляло лишь 10% популяции. Было обнаружено трёхкратное уменьшение частоты появления маркера, однако ихтиологи не выявили никаких изменений в частоте проявления многих других генов, которые использовались как контрольные.

Из исследования следует, что генетические изменения развились достаточно быстро, всего за одно-два поколения, и это говорит о том, что организмы способны к адаптации за короткие промежутки времени, необходимые для опережения климатических изменений. К тому же, по словам Ковача, за последние 40 лет популяция лосося сохраняла стабильность, позволяя предположить, что изменения «способствовали готовности популяции к изменениям окружающей среды».

Источник: Наташа Гилберт (Natasha Gilbert), Nature.com

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий