Szybka ewolucja ryb: genomowego zmian w obrębie jednego pokolenia

Zespół badawczy kierowany przez dr Daniel Berner na Uniwersytecie w Bazylei Wydziału Nauk o Środowisku, teraz przedstawił dowody na szybki rozwój w ciągu jednego pokolenia, wykorzystując threespine ciernika ryby jako organizm modelowy. Badanie Pięcioletni połączeniu laboratorium pracy, doświadczeniach polowych, modelowania matematycznego i analizy genomu.

Różne siedliska: jeziora i rzeki

W okolicy Jezioro Bodeńskie, ciernik przystosowały się do różnych siedlisk ekologicznie, jezior i rzek. Aby zbadać, jak szybko następuje adaptacja całego genomu, lake- i rzeki żyjących ryb krzyżowano w laboratorium w ciągu kilku pokoleń. Genomy dwóch ekotypów są zatem mieszane, w wyniku zróżnicowanej genetycznie populacji doświadczalnej.

W drugim etapie, naukowcy wydany tysiące tych ryb eksperymentalnej w naturalnym środowisku rzeki bez ciernika rezydentem, wystawiając je na dobór naturalny. Po roku, pozostałe ryby zostały odzyskane i badane genetycznie.

„Hipoteza tego eksperymentu było to, że w środowisku rzeki, w którym zwierzęta doświadczalne miały przetrwać, warianty genetyczne pierwotnej populacji rzeki zwiększyłoby częstotliwość”, mówi Berner. „Jednakże, nie mieliśmy pojęcia, czy miałoby to być mierzalne w ciągu jednego pokolenia.”

Genomowego analiza potwierdza hipotezę

Aby nagrać potencjalnych zmian w genomie, naukowcy najpierw musiał zidentyfikować regiony DNA najprawdopodobniej kierowane przez dobór naturalny. Aby to zrobić, ale w porównaniu z oryginalnymi jeziora i rzeki populacji na podstawie danych sekwencji DNA. Ten ujawnił setki regionów w genomie prawdopodobnie ważne dla dostosowania do warunków jeziora i rzeki. W tych właśnie rejonach, dane o sekwencji DNA POGŁOWIA zExperimental z przed i po eksperymencie polowym następnie porównywane w celu określenia zmiany w częstotliwości wariantów genetycznych.

Wynik obsługiwane hipotezę: średnio częstotliwość rzeki wariantów wzrosła o około 2,5% kosztem warianty jezioro. „Ta różnica może wydawać się na pierwszy rzut oka mały, ale jest naprawdę istotna, gdy ekstrapolować ciągu kilkudziesięciu pokoleń,” mówi Berner. Doświadczenie pokazuje, że ewolucja może nastąpić bardzo szybko, tuż przed naszymi oczami, a nie tylko w mikroorganizmów. „Tak szybki rozwój może pomóc niektóre organizmy, aby poradzić sobie z obecnymi szybkich zmian środowiskowych spowodowanych przez człowieka,” Berner podsumowuje.