Направи дарение на училище!

Генетичните промени в рибите от вида триигла бодливка, задвижвани от сезонни промени, могат да помогнат на учените да предскажат как някои видове ще се адаптират към новата среда. Снимка: pugetsound.edu

Изменението на климата изостря редица проблеми като загубата на местообитания и температурните колебания, които вече изтласкаха много животински видове до ръба на оцеляването. Но могат ли учените да предвидят кои животни ще успеят да се адаптират и оцелеят? 

Използвайки секвениране на генома, изследователите показват, че някои риби, като трииглата бодливка (Gasterosteus aculeatus), могат да се адаптират много бързо към екстремни сезонни промени. Откритията им могат да помогнат на учените да прогнозират еволюционното бъдеще на тези популации.

Трииглите бодливки са популярен обект на изследване сред еволюционните еколози и са известни със своите различни форми, размери и поведение – те дори могат да живеят както в морска, така и в сладка вода и при широк диапазон от температури. Но какво прави този вид толкова устойчив?

Идентифицирането на генетичната основа на адаптациите, например към сладководни водоеми или в отговор на изменението на климата, може да бъде предизвикателство. 

Разбери повече за БГ Наука:

***

„Съвременната версия на идеята за еволюцията на Дарвин чрез естествен подбор твърди, че организмите с гени, които благоприятстват оцеляването и размножаването, ще са склонни да оставят повече потомци от своите връстници, което води до увеличаване на честотата на гените им през поколенията. В резултат на това популациите се адаптират по-подходящи за тяхната среда с течение на времето“, обяснява водещият автор Алън Гарсия-Елфринг, докторант под ръководството на Роуън Барет от канадската изследователска катедра по наука за биологичното разнообразие в университета Макгил. „Въпреки това, този процес обикновено се изучава ретроспективно, в популации, които са се приспособили към сегашната си среда отдавна. Това може да затрудни разбирането на последователността на събитията, водещи до тяхната адаптация, като например кои черти са били най-важни и по кое време“, добавя той.

Естествен подбор в реално време

За да проучат естествения подбор в действие, изследователите проследяват шест популации от триигли бодливки преди и след сезонните промени в тяхната среда, като използват секвениране на генома. Бодливките, открити в различни устия по крайбрежията на Калифорния, предоставят рядка възможност за изучаване на естествения подбор в реално време. Сезонните промени, предизвикани от влажна зима и сухо лято, водят до драстични промени в структурата на местообитанията и баланса на солта спрямо сладководните водоеми и само онези риби, способни да понасят тези бързи промени, оцеляват през следващия сезон.

Лиманите периодично се изолират от океана поради образуването на пясъчни прегради през сухите летни месеци. 

„Тези промени вероятно приличат на изменението на местообитанията, преживяно от популациите на триигли бодливки, когато са колонизирали много от новосъздадените сладководни езера покрай океана, след като ледниците са се оттеглили преди 10 000 години“, казва професор Барет. „Надяваме се да получим представа за генетичните промени, които може да са били резултат от естествения подбор отдавна в миналото.“

Забележително е, че изследователите откриха доказателства за генетични промени, предизвикани от сезонните промени в местообитанията, които отразяват разликите, открити между отдавна установените сладководни и солени води. 

„Тези генетични промени настъпиха в независими популации за един сезон, подчертавайки колко бързо могат да бъдат открити ефектите от естествения подбор“, казва Алън Гарсия-Елфринг.

„Констатациите са важни, защото предполагат, че можем да използваме генетичните различия, които са се развили в миналото, като начин да предскажем как популациите могат да се адаптират към стресови фактори от околната среда като климатични промени в бъдеще“, казва още той.

Изследването подчертава значението на изучаването на видове в динамична среда, като преградени от пясъчни ивици устия, за да се получи по-добро разбиране за това как функционира естественият подбор. В по-нататъшни изследвания те планират да проучат колко повторяеми са наблюдаваните генетични промени, като тестват дали те се появяват година след година. Това би демонстрирало способността им да прогнозират надеждно еволюционното бъдеще на тези популации.

Източник: ScienceDaily
Превод: Радослав Тодоров

Вземете (Доживотен) абонамент и Подарете един на училище по избор!