|
Невероятная форма жизни развивается с молниеносной скоростью
|
|
|
|
Дафния пулекс, более известная как водяная блоха, едва заметна невооруженным глазом, но играет жизненно важную роль в пресноводных экосистемах по всему миру, являясь добычей как позвоночных, так и беспозвоночных видов. Водяные блохи также сдерживают цветение водорослей (которое может нанести ущерб экономике США на миллионы долларов). Но за пределами своей водной среды обитания это крошечное ракообразное также оставляет огромное наследие в мире науки.
|
|
|
|
Это потому, что D. pulex - это так называемый “модельный организм”, вид, который был тщательно изучен для понимания конкретных биологических явлений. Водяная блоха была первым ракообразным, геном которого был секвенирован еще в 2011 году (кстати, у этого организма больше генов, чем у нас, людей), и это существо сыграло решающую роль в продолжающейся миссии биологов по пониманию механизмов эволюции. Из-за их клонального, или бесполого, размножения ученые изучали генетические различия между признаками, включая возраст, размер при рождении, скорость роста, иммунную реакцию и многое другое.
|
|
|
|
Теперь ученые из Университета штата Аризона вместе с коллегами из Центрально-Китайского педагогического университета и Университета Нотр-Дам проанализировали почти 1000 образцов D. pulex и обнаружили силу естественного отбора, воздействующего на отдельные гены из года в год. Удивительно, но команда обнаружила значительные колебания в вариантах генов, известных как аллели, даже в стабильных условиях - стратегия, которая, возможно, могла бы повысить способность адаптироваться к изменяющейся среде, сохраняя при этом генетическую изменчивость. Результаты исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
|
|
|
|
|
|
|
“Это исследование впервые дало нам представление о типах временных изменений частоты встречаемости генов, которые происходят даже в, казалось бы, неизменных условиях”, - сказал Майкл Линч из Университета штата Аризона, ведущий автор нового исследования, в заявлении для прессы. “Это своего рода непрерывный поток генетических изменений. вариации, распределенные по всему геному.”
|
|
|
|
Из-за быстрого цикла размножения дафний и их чувствительности к загрязнителям окружающей среды представителей этого рода часто используют для проверки токсичности пресной воды, но в лабораторных условиях эти признаки стали важнейшим инструментом изучения эволюции. В течение 10 лет исследователи анализировали генетическую изменчивость D. pulex в стабильной среде. Исследование показало, что организмы испытывали меняющееся давление отбора, но все они в конечном итоге нейтрализовались, то есть ни один доминирующий признак не взял верх и не повлиял на эволюцию организма. Другими словами, это показывает, что эволюция работает на гораздо более тонком уровне, чем считалось ранее.
|
|
|
|
Хотя это бросает вызов типичному представлению об изучении генетического разнообразия и дивергенции как единственных свидетельств интенсивности давления отбора, эта биологическая стратегия также помогает организму сохранять генетическое разнообразие и одновременно готовиться к быстрой адаптации. Например, ученые отмечают, что гены, расположенные в хромосомах рядом друг с другом, эволюционировали в координации друг с другом. Это может привести к наследованию полезных комбинаций вариантов генов, тем самым ускоряя адаптацию к окружающей среде.
|
|
|
|
Конечно, в эпоху изменения климата важно понимать эти основополагающие эволюционные механизмы. Поскольку невозможно в совершенстве воссоздать эволюционное давление на виды в дикой природе, понимание базовых функций вида в стабильной окружающей среде может помочь сформировать основу для того, как другие виды могли бы хорошо приспособиться к адаптации. В конечном счете, это может помочь ученым повысить устойчивость определенных популяций для защиты жизненно важных пищевых сетей.
|
|
|
|
Наука все глубже проникает в удивительный мир эволюции, и все это благодаря микроскопическим ракообразным.
|
|
|
|
Источник
|
