Vinnige evolusie in vis: Genomiese veranderinge binne 'n generasie

'N ondersoek span gelei deur dr Daniel Berner aan die Universiteit van Basel se departement van omgewingsake Wetenskappe het nou bewys gelewer vir 'n vinnige evolusie binne 'n enkele geslag, met behulp van threespine stickleback vis as model organisme. Die vyf-jaar studie gekombineer laboratorium werk, veldeksperimente, wiskundige modellering en genomiese ontleding.

Verskillende habitatte: mere en riviere

In die Bodenmeer gebied, stickleback aangepas om ekologies verskillende habitatte, mere en riviere. Om te ondersoek hoe vinnig aanpassing plaasvind regoor die genoom, is lake- en rivier-woning vis gekruis in die laboratorium oor 'n paar geslagte. Die genome van die twee ecotypes was dus gemengde, wat lei tot 'n geneties divers eksperimentele bevolking.

In 'n tweede stap, het die navorsers vrygestel duisende van hierdie eksperimentele vis in 'n natuurlike rivier habitat sonder inwoner stekel hulle bloot te stel aan natuurlike seleksie. Na 'n jaar, is die oorblywende vis herower en geneties ondersoek.

"Die hipotese van hierdie eksperiment was dat in die rivier habitat waarin die eksperimentele diere moes oorleef, genetiese variante van die oorspronklike rivier bevolking sal toeneem in frekwensie," sê Berner. "Maar ons het geen idee of dit meetbaar binne 'n enkele geslag sou wees."

Genomiese ontleding bevestig hipotese

Om moontlike veranderinge in die genoom te teken, het die navorsers moes eers die DNS streke die meeste geneig om geteiken word deur natuurlike seleksie te identifiseer. Om dit te doen, in vergelyking hulle die oorspronklike dam en rivier bevolkings gebaseer op DNA volgorde data. Dit onthul honderde streke in die genoom waarskynlik belangrik vir die aanpassing van die dam en rivier voorwaardes. In juis hierdie streke, is die eksperimentele bevolking se DNA volgorde data van voor en na die veld eksperiment dan in vergelyking met veranderinge in die voorkoms van genetiese variante te identifiseer.

Die resultaat ondersteun die hipotese: gemiddeld variante die frekwensie van die rivier het met sowat 2,5% ten koste van die meer variante. "Dit verskil kan verskyn klein die eerste oogopslag, maar is werklik aansienlike wanneer geëkstrapoleer oor 'n paar dosyn generasies," sê Berner. Die eksperiment toon dat evolusie baie vinnig kan optree reg voor ons oë, en nie net in mikro-organismes. "Sulke vinnige evolusie kan help sommige organismes om te gaan met die huidige vinnige omgewing veranderinge wat veroorsaak word deur die mens," Berner sluit.