Директор по развитию лаборатории палеогеномики Европейского университета Артем Недолужко и группа исследователей из российских и норвежских научных учреждений опубликовали статью в международном журнале Frontiers in Genetics (Q2, импакт-фактор: 4.772). Работа посвящена изучению роли межродовой гибридизации и ее адаптивном потенциале для эволюции.
Межвидовая гибридизация — это когда два вида обмениваются генетическим материалом. Считается, что межвидовая гибридизация — один из движущих факторов эволюции. В живой природе это достаточно распространенное явление среди близкородственных видов. На протяжении тысячелетий со времен неолитической революции, ознаменовавшей появление сельского хозяйства, наши предки также нацелено или непреднамеренно скрещивали особей разных видов, получая более продуктивные гибриды и породы.
Межвидовая гибридизация обычно устраняет репродуктивную изоляцию между родительскими видами. Более того, она может привести к гибридогенному видообразованию. Считается, что гибридизация наблюдается преимущественно на межвидовом уровне, тогда как межродовая гибридизация встречается значительно реже.
В опубликованной на этой неделе работе Артем Недолужко с коллегами использовали эволюционную модель современной популяционной генетики — трехиглую колюшку (Gasterosteus aculeatus). Используя методы полногеномного секвенирования и биоинформатического анализа, они описали четкие сигналы генетической интрогрессии (перенос генетического материала от одного вида в генофонд другого путем многократного обратного скрещивания межвидового гибрида с одним из его родительских видов. — Прим. ред.) от трехиглой колюшки к ее дальнему преимущественно пресноводному сородичу — девятииглой колюшке (Pungitius pungitius).
Сравнительная оценка показала, что подобные явления интрогрессии, по-видимому, встречаются в бассейне Белого моря, которое обладает умеренной соленостью. Анализ участков генома, находящихся под влиянием интрогрессии, показал, что они расположены рядом с мобильными элементами и в генах, ассоциированных с построением клеточных мембран и связанных с альтернативным сплайсингом.
Авторы предполагают, что межродовая гибридизация двух настолько далеких видов может носить адаптивный характер, однако данная гипотеза требует дополнительной проверки.
Артем Недолужко уточняет:
Данная работа, кроме установления самого факта гибридизации двух видов рыб и их закономерностей, открывает новые перспективы в понимании того, что эволюция не только основывается на постепенном отборе новых вариантов, но и на «взрывчатом» приобретении признаков и видообразования в ходе гибридизации, в том числе и между эволюционно удаленными друг от друга видами.
Подробнее с результатами работы можно познакомиться на сайте журнала Frontiers in Genetics.
Фото: Unsplash