Москва
19 сентября ‘20
Суббота

Инвазивные виды внедряются в геном местных

Захват инвазивными видами новых территорий может происходить и на генетическом уровне. Генетикам удалось увидеть, как вернувшийся издалека вид начал генетически подавлять своих ближайших родственников. Части его генома заместили целые куски в генах местного вида.

То, что инвазивные виды представляют опасность для местных обитателей, стало уже практически аксиомой. Ученые приводят множество примеров того, насколько агрессивно виды-захватчики ведут себя на новой территории. А если инвайдеры попадают на территорию, где живут их близкие родственники, то между ними возможна гибридизация.

Ученые из нескольких американских университетов вместе с доктором Бенджамином Фитцпатриком (Benjamin M. Fitzpatrick) из Университета штата Теннесси выясняли, что произошло с геномом местных видов полосатых амфибий -- калифорнийских амбистом (Ambistoma californiense), когда на их законной территории оказался вид-захватчик -- амбистома тигровая (Ambistoma tigrinum mavortium). Ученые показали, что всего за 60 лет их совместного существования образовались гибриды, причем в участки генома калифорнийских амбистом внедрялись гены видов-захватчиков.

История амбистом

Долина СалинасДолина Салинас находится в центральной части Калифорнии.
«Тигровых амбистом завезли в Центральную Калифорнию из штатов Техас и Нью-Мексико примерно в 40-х годах ХХ века. Их личинки очень крупные, за это они и ценятся -- рыбаки используют их в качестве живой приманки. Личинки искусственно начали выращивать в водоемах северной части долины Салинас», -- пишут авторы исследования.

Тогда никто и не предполагал, что вполне безобидная затея может запустить процесс образования нового вида. Дело в том, что в долине Салинас уже давно обитали другие представители рода амбистом -- калифорнийские амбистомы. По словам доктора Фитцпатрика, исследования митохондриальных ДНК обоих видов (местных и инвазивных) показали, что их расхождение -- образование от одного общего предка -- произошло примерно 3-10 млн лет назад. После этого события их ареалы больше не пересекались, и все это время они жили в абсолютной географической изоляции друг от друга. Оказавшись на одной территории, они стали образовывать гибриды, что вполне естественно. Этот факт ученые выяснили еще летом 2009 года, правда, тогда генетика вопроса оставалась неизученной.

Захват и замещение генов

Чтобы понять, что же происходит с геномом коренных жителей -- калифорнийских амбистом, доктор Фитцпатрик с коллегами подсчитал у них количество интродуцированных аллелей. Ученые изучали амфибий, которые выращивались в 44 водоемах, причем на расстоянии примерно 200 км от того места, где тигровые амбистомы впервые вторглись на территорию Калифорнии.

Как говорят авторы работы, у калифорнийских амбистом 3 из 68 случайно выбранных участков генома были практически полностью замещены интродуцированными аллелями. Замещение произошло за очень короткий промежуток времени и на большом расстоянии от места появления инвазивного вида, подчеркнул доктор Фитцпатрик. Как поясняют ученые, процесс замещения участков генома у коренных видов может происходить очень быстро, правда, только в том случае, если естественный отбор благоприятствует новой комбинации генов.

Видимо, в случае с калифорнийскими амбистомами естественный отбор явно оказался на стороне гибридов, так как новый генотип успешно закреплялся из поколения в поколение.

Теперь перед учеными стоит не менее важная задача: понять, что же происходит с видами, которые так или иначе связаны с этими гибридами, другими амфибиями например. Ведь часто гибриды превосходят своих родителей в скорости роста, а тигровые амбистомы, как показали исследования, еще и более успешны в поедании других амфибий.

Статью с результатами исследований американских ученых можно найти в последнем номере журнала PNAS.

Читайте нас в Дзене
Подписаться
Полная версия