Более 500 видов рыб претерпевают быструю эволюцию в одном озере посредством гибридизации.

ТСегодня озеро Виктория относительно молодо, ему всего 16 000 лет, но за этот небольшой промежуток времени здесь успело эволюционировать около 500 различных видов цихлид. Примечательно, что этот взрыв разнообразия обусловлен в первую очередь гибридами, возникшими в результате Межвидовое разведение.

В одном исследовании ученые из Бернского университета, Кембриджского университета и Института Уэллкома Сэнгера обнаружили, что сотни совершенно разных видов на самом деле произошли от всего лишь трех штаммов тилапии, прибывших в озеро Виктория — самое большое озеро в Африке. . Озеро – около 16 000 лет назад, когда оно наполнилось водой после сильной засухи. Это невероятно быстро с точки зрения развития.

«Он произошел, вероятно, от трех линий, которые собрались вместе в озере, скрестились, объединили свое генетическое разнообразие и произвели огромное разнообразие гибридов, которые затем развились в разные виды». Доктор Джоанна МайерПервый автор исследования и руководитель группы в Институте Wellcome Sanger рассказал IFLScience.

«Сейчас мы находим более 500 видов цихлид. Мы обнаружили, что все виды цихлид на самом деле эволюционировали в озере всего за 16 000 лет, что абсолютно безумно. «Обычно для эволюции нового вида требуется более миллиона лет», — добавил он. Доктор Майер.

«Это похоже на то, как кролик в мгновение ока превращается в волка. Очень сумасшедшая дифференциация окружающей среды — очень, очень быстрая».

Начав свое скромное существование, цихлиды теперь процветают в озере Виктория и занимают почти все мыслимые ниши в экосистеме. Они также кажутся разными на вид и характеризуются множеством разных форм, размеров, цветов и форм.

«Эти виды также очень разные. Некоторые из них соскребают водоросли, другие питаются зоопланктоном, а третьи являются высшими хищниками, которые поедают другую рыбу», — объяснил доктор Майер.

Команда считает, что эта удивительная ситуация произошла из-за того, что вода в озере была очень мутной, когда ее впервые наполнили. Это означало, что цихлиды не могли различать цвета друг друга и с трудом определяли разные виды. Фестиваль гибридизации проходил посреди мутной воды.

Успех гибридизации цихлид в озере Виктория бросает вызов одному из старейших предположений об эволюции, согласно которому два разных вида не могут воспроизводиться и создавать жизнеспособное или плодовитое потомство. В отличие от гибридов, которые всегда являются эволюционным тупиком, они могут стать положительной силой в выживании гена.

Многие гибриды, рожденные от родителей разных видов, не будут успешными и могут оказаться бесплодными. Однако немногим счастливчикам генофонд может дать им преимущество перед сверстниками, помогая им выживать и размножаться.

«Они создают большое генетическое разнообразие. Даже если у некоторых из них дела идут очень плохо, все равно помогает, если у некоторых из них дела идут хорошо», — сказал Майер IFLScience.

Это относится не только к цихлидам озера Виктория. Если вы посмотрите вокруг, вы сможете увидеть проблески инбридинга в геномах большинства современных животных, от бабочек и пауков до морских млекопитающих.

«Благодаря новым геномным методам секвенирования ДНК мы теперь видим, что все виды, включая людей, имеют некоторые части своей ДНК, полученные от других видов, что позволяет предположить, что в прошлом существовала гибридизация», — объяснил Майер.

Фактически, если вы посмотрите на геномы многих современных людей, вы сможете найти генетические доказательства этого. Человек разумный Скрещивались с неандертальцами и денисовцами, двумя другими видами гомининов, которые с тех пор вымерли.

К лучшему или худшему, люди также являются продуктом гибридизации. В случае некоторых людей, живущих в Восточной Азии, есть свидетельства того, что денисовская ДНК помогла им адаптироваться к большой высоте. С другой стороны, ДНК неандертальцев в геноме жителей Европы может повысить риск развития некоторых заболеваний, включая Covid-19 и депрессию.

Исследование бросает вызов идее о том, что гибридизация всегда заканчивается генетическим тупиком. «При определенных условиях некоторые гибриды могут работать лучше. В большинстве случаев это может быть не так, но иногда это так», — сказал Майер.

Исследование опубликовано в журнале Науки.

Предыдущая версия этой статьи была опубликована в октябре 2023 года.