Открыт один из основных механизмов эволюции

13.07.2018

Видообразование — сложный процесс, в котором участвуют различные факторы. Исследование американских ученых показывает, что мутации в митохондриальном геноме могут изолировать популяции живых организмов друг от друга. Гибриды между ними оказываются нежизнеспособными, что приводит к появлению новых видов.

Веслоногое ракообразное Tigriopus californicus — удобный объект для изучения видообразования. Этот вид из приливно-отливной зоны тихоокеанского побережья Америки на наших глазах разделяется на несколько новых. Однако дифференциация пока находится на очень ранних этапах.

Исследователи из Университета штата Орегон, о работе которых рассказывает Science Daily, тщательно исследовали геном этого существа.

В частности, их интересовала коэволюция ядерной и митохондриальной ДНК. Как и у всех животных, большинство генов тигриопуса находятся в ядре, но их митохондрии сохранили небольшую хромосому с 37 генами, необходимыми для ее работы.

Клетка рачка получает энергию за счет взаимодействия многочисленных ядерных генов с 37 митохондриальными. Мутации в ДНК митохондрий могут нарушить эту связь и существенно снизить эффективность их работы.

Анализ генома тигриопусов показал, что для разных популяций этого вида характерны разные мутации в митохондриальной ДНК. У гибридов между этими популяциями работа митохондрий и ядра рассинхронизирована. Эксперименты показали, что такие особи вырабатывают меньше энергии, медленнее растут и хуже размножаются.

Используя статистику, ученые показали, что некоторые сочетания ядер и митохондрий могут быть несовместимыми. Это делает гибридизацию между популяциями невозможной и подталкивает их к тому, чтобы стать отдельными видами.

Ученые предполагают, что этот механизм работает далеко не только у изученных ими рачков. Если их выводы верны, то митохондрии нужно будет записать в число важнейших факторов видообразования.

Несмотря на то, что новые виды появляются на наших глазах, вымирают они намного быстрее. Анализ показал, что современные темпы вымирания живых организмов в 1000 раз превышают естественные. Причина — человеческая деятельность, включая вызванные людьми изменения климата. Однако не все потеряно: новые технологии иногда позволяют возродить даже те виды, которые казались обреченными. Например, ученые планируют восстановить популяцию северного подвида белого носорога, используя эмбрионы из пробирки.

Читайте также: