Биологам Лаборатории эволюционной геномики, созданной в рамках программы мегагрантов, впервые удалось на примере высшего организма найти участки генома, участвующие в адаптации к новой среде обитания. Статью с результатами исследования колюшки в бассейне Белого моря группа российских ученых опубликовала в журнале PLOS Genetics.
Трехиглая колюшка – рыба, которая изначально живет в море и приспособлена к обитанию в соленой воде. Но порой некоторые популяции оказываются в пресноводных озерах. В пресной воде они выживают, что говорит о том, что они вырабатывают приспособления к обитанию в пресной воде. Такие популяции отличаются от своих морских собратьев некоторыми изменениями во внешнем облике и поведении. А в основе этих изменений лежат мутации генов, которые в новой среде рыбам не вредны, а полезны.
«В популяции есть небольшое количество особей, хуже других приспособленных к данным условиям среды, но обладающих признаками, благоприятными в другой среде, — объясняет аспирант лаборатории Надежда Тереханова. — Попадая же в новую среду, выживают особи, у которых присутствуют эти признаки, потому что они становятся полезными в данной среде. Они оставляют потомство, которое обладает этими полезными признаками, и, таким образом, признаки закрепляются в новой популяции».
Ученые нашли генетические маркеры приспособления к пресной воде. Сначала биологи сравнили геном морской и пресноводной колюшки и выявили более 18 тыс. генетических отличий. Среди измененных были гены метаболизма, гены иммунной системы, гены, участвующие в развитии нервной системы, в поведении и др. Интересно, что эти маркеры группировались в «островки» на хромосомах, и таких островков ученые насчитали 19. Затем в разных популяциях биологи изучили, с какой частотой встречаются эти приспособительные маркеры. В морских популяциях колюшки их частота мала, а в пресноводных популяциях после завершения процесса адаптации составляет 80% и выше.
Открытие ученых - большой шаг вперед в изучении механизмов эволюции животных и человека.
Читать подробнее: Научный хит
