evolução rápida em peixes: alterações genómicos dentro de uma geração

Uma equipa de investigação liderada pelo Dr. Daniel Berner na Universidade do Departamento de Ciências Ambientais da Basileia já forneceu evidência para a evolução rápida em uma única geração, usando peixes threespine stickleback como organismo modelo. O estudo de cinco anos combinados trabalho de laboratório, experimentos de campo, modelagem matemática e análise genômica.

Diferentes habitats: lagos e rios

Na área do Lago de Constança, stickleback se adaptaram a ecologicamente diferentes habitats, lagos e rios. Para examinar a rapidez com que a adaptação ocorre em todo o genoma, peixe lago- e ribeirinhas foram cruzados no laboratório durante várias gerações. Os genomas das duas ecótipo foram assim misturado, resultando numa população experimental geneticamente diverso.

Em uma segunda etapa, os pesquisadores lançou milhares de estes peixes experimental em um habitat natural do rio sem stickleback residente, expondo-os a selecção natural. Após um ano, o peixe restante foram recapturados e examinados geneticamente.

"A hipótese desta experiência foi que no habitat do rio em que os animais experimentais tinha para sobreviver, variantes genéticas da população original do rio iria aumentar em frequência", diz Berner. "No entanto, nós não tinha idéia se isso seria mensurável dentro de uma única geração."

Genomic hipótese confirma a análise

Para gravar potenciais mudanças no genoma, os pesquisadores primeiro teve que identificar as regiões do DNA com maior probabilidade de ser alvo de selecção natural. Para isso, eles compararam as populações lagos e rios originais com base em dados de sequência de ADN. Isto revelou centenas de regiões do genoma provavelmente importantes para a adaptação às condições do lago e rio. Em precisamente estas regiões, os dados de sequência de ADN da população experimental de antes e depois do ensaio de campo foram então comparados para identificar alterações na frequência de variantes genéticas.

O resultado apoiou a hipótese: em média, a frequência do rio variantes aumentou cerca de 2,5%, em detrimento do lago variantes. "Essa diferença pode parecer pequena à primeira vista, mas é verdadeiramente substancial quando extrapolados mais de uma dúzia de gerações", diz Berner. A experiência demonstra que a evolução pode ocorrer muito rapidamente em frente dos nossos olhos, e não apenas em microorganismos. "Tal evolução rápida pode ajudar alguns organismos para lidar com as atuais mudanças ambientais rápidas causadas por seres humanos", conclui Berner.